γ-Al₂O₃とMnO₂によるAs(III)の酸化吸着挙動

抄録

世界の各地で地下水のヒ素汚染が環境上の問題となっている．地下水中のヒ素は亜ヒ酸（As(III)）およびヒ酸（As(V)）として存在する．本研究では，ヒ素の吸着剤としてγ-Al₂O₃を用いて，As(III)/As(V)混合水溶液からのAs(III)とAs(V)の競争吸着について検討した．As(III)の除去性能を向上させるために，MnO₂によるAs(III)の酸化作用を検討した．γ-Al₂O₃にMnO₂を添加することにより，吸着操作時にAs(III)を酸化してAs(V)として除去することを試みた．Asの除去率におよぼすpHの影響，MnO₂からのMn²⁺の溶解挙動およびAs(III)の酸化吸着速度について検討した．
混合水溶液からの除去試験により，As(III)とAs(V)の競争吸着が生じてAs(V)が優先的にγ-Al₂O₃に吸着されることがわかった．γ-Al₂O₃にMnO₂を添加することにより，As(III)の除去率は増加した．MnO₂によるAs(III)の酸化反応が生じて，γ-Al₂O₃に吸着しやすいAs(V)として除去されたと考えられる．As(III)の除去に伴うMn²⁺の溶解量はpHの上昇に伴って減少した．pH 6以上では水溶液中にMn²⁺を残留させずにAs(III)を酸化吸着することができた．As(III)の酸化反応により生成したMn²⁺がMnO₂に吸着されたためと考えられる．MnO₂によるAs(III)の酸化速度はγ-Al₂O₃によるAs(III)とAs(V)の吸着速度よりも遅い．