background image

www.geologicacarpathica.sk

GEOLOGICA CARPATHICA, APRIL 2010, 61, 2, 163—171                                                  doi: 10.2478/v10096-010-0008-1

Sorption of heavy metal cations on rhyolitic and andesitic

bentonites from Central Slovakia

SLÁVKA ANDREJKOVIČOVÁ, MARTIN PENTRÁK,  UBOŠ JANKOVIČ and PETER KOMADEL

Institute of Inorganic Chemistry, Slovak Academy of Sciences, Dúbravská cesta 9, SK-845 36 Bratislava, Slovak Republic;

slavka.andrejkovicova@savba.sk;  martin.pentrak@savba.sk;  lubos.jankovic@savba.sk;   peter.komadel@savba.sk

(Manuscript received July 20, 2009; accepted in revised form October 2, 2009)

Abstract: The main purpose of this work was to determine adsorption characteristics of heavy metal cations on two Slovak
bentonites. Adsorption of Pb

2+

, Zn

2+

, Cu

2+

 and Cd

2+

 on Jelšový Potok (JP) and Lieskovec (L) bentonites was studied by the

batch equilibration technique using solutions of different concentrations. Higher smectite content (81 mass %) and higher
cation exchange capacity (CEC) (105 mmol M

+

/100 g) of JP bentonite cause higher adsorption of all heavy metals in

comparison with L bentonite. JP adsorbed heavy metals in the order Pb

2+

> > C d

2+

> Z n

2+

> C u

2+

 while sorption on L was

slightly different, Pb

2+

> > Cd

2+

> Cu

2+

≥Zn

2+

. The Freundlich model of adsorption is more appropriate for adsorption of

Pb

2+

 and Cd

2+

 while lower uptake of Cu

2+

 and Zn

2+

 is better described by the Langmuir model. Negative 

G° values

indicate that the adsorption process of all cations on both bentonites is feasible, spontaneous and exothermic. The decrease
in the d

001 

spacings from 14.8—14.9 

A

 in natural dominantly Ca

2+

-saturated samples to 13.2—12.6 

A

 for both bentonites

saturated with four heavy metal cations shows the effect of less hydrated exchangeable cations on interlayer spacing.
Jelšový Potok bentonite of higher montmorillonite content and greater CEC is the more effective candidate for removal of
Pb

2+

, Zn

2+

, Cu

2+

 and Cd

2+

 from waste water than Lieskovec bentonite.

Key words: adsorption isotherm, bentonite, lead, zinc, copper, cadmium.

Introduction

With the current awareness of heavy metals as very toxic con-
taminants,  extensive  effort  has  been  devoted  to  investigation
of  their  adsorption  by  solid  surfaces  as  the  most  important
mechanism for controlling metal content in soil solutions and
natural waters (Helios Rybicka et al. 1995). Heavy metals are
dangerous  environmental  pollutants  due  to  their  toxicity  and
strong tendency to concentrate in the environment and in food
chains (e.g. Farrah & Pickering 1977; Doner 1978; Jain et al.
2004; Bulut et al. 2006). One of the recent environmental ap-
plications  of  bentonites  is  connected  with  high-level  nuclear
waste disposal in underground repositories using a multibarrier
system of two basic components, a host rock and an engineered
barrier made of metallic containers filled with radioactive waste
surrounded by bentonite blocks, as is documented by the results
of large scale experiments (e.g. Delay et al. 2007; Pacovský et
al. 2007; Stríček et al. 2009). Sorption of radioactive metal cat-
ions on the Land JP bentonites has been described recently in
detail by Galamboš et al. (2009a,b, 2010).

Cadmium, zinc, copper, nickel, lead, mercury and chromi-

um  are  often  detected  in  industrial  wastewaters  originating
from metal plating, mining activities, smelting, battery manu-
facture, tanneries, petroleum refining, paint manufacture, pes-
ticides,  pigment  manufacture,  printing  and  photographic
industries,  etc.  (Kadirvelu  et  al.  2001;  Balistrieri  &  Blank
2008; Bhattacharyya & Gupta 2008).

The methods used for removal of these and other metals in-

clude chemical precipitation, ion exchange, solvent extraction,
reverse  osmosis,  adsorption,  and  others.  Activated  carbon  is
highly  effective  in  adsorbing  heavy  metals  from  wastewater
but high cost limits its use (Kumar 2006). Various soils were

also used for heavy metal adsorption (Fontes & Gomes 2003;
Veeresh  et  al.  2003).  Viraraghavan  &  Kapoor  (1994)  noted
that the abundance and low cost of bentonite make it a strong
candidate  as  an  adsorbent  for  the  removal  of  heavy  metals
from wastewaters or a retardant of the flow of leachates. Con-
sidering  the  favourable  characteristics,  adsorption  of  metal
ions and other substances on clays has received considerable
attention (e.g. Egozy 1980; Van Bladel et al. 1993; Yong et al.
2001;  Abollino  et  al.  2003;  Sezer  et  al.  2003;  Egirani  et  al.
2005;  Kaya  &  Ören  2005;  Stathi  et  al.  2007;  Abu-Eishah
2008; Zhang & Hou 2008; Al-Jlil & Alsewailem 2009).

Illite was shown to adsorb Cd

2+

 (Tanabe 1981) and natural

bentonite to eliminate zinc from aqueous solution (Mellah &
Chegrouche  1997).  Removal  of  Cr

3+

,  Ni

2+

,  Zn

2+

,  Cu

2+

  and

Cd

2+

 by natural and Na-exchanged bentonites was also report-

ed  (Álvarez-Ayuso  &  García-Sánchez  2003).  Strawn  et  al.
(2004)  discussed  the  adsorption  of  Cu

2+

  by  montmorillonite

and  beidellite,  whereas  Lin  &  Juang  (2002)  used  surfactant
modified  montmorillonite  for  the  removal  of  Cu

2+

  and  Zn

2+

.

Chantawong et al. (2001) studied adsorption of lead on a clay
consisting mainly of kaolinite and illite and confirmed that the
adsorption  efficiency  grows  with  increase  in  pH.  Neverthe-
less, presence of other ions such as Cd

2+

, Cu

2+

, Ni

2+

, Zn

2+

 and

Cr(VI) reduced the lead uptake from aqueous solutions due to
the  fact  that  these  ions  bind  strongly  with  organic  matter
present in clay to form a complex.

Bentonite consisting of clay, silt and sand was used in zinc re-

moval (Mellah 1997). The sorption processes usually follow the
Langmuir isotherm (e.g. Veli & Alyüz 2007; Sari et al. 2007).
Adsorption  capacities  of  20 mg  of  Pb

2+

/g  were  achieved  by

bentonite at pH 3.4 (Naseem 2001). Veli & Alyüz (2007) con-
firmed that pH is a significant factor in adsorption processes of

Å

 

Å

 

background image

164

ANDREJKOVIČOVÁ, PENTRÁK, JANKOVIČ and KOMADEL

copper  and  zinc  on  bentonite  causing  electrostatic  changes  in
the  solutions.  Hydrated  hydrogen  ions  are  strongly  competing
with  other  adsorbates.  The  highest  removal  efficiency  in  the
copper  and  zinc  adsorption  with  natural  clay  was  obtained  at
pH  > 6  (Veli  &  Alyüz  2007).  Sari  et  al.  (2007)  calculated
changes in thermodynamic parameters, such as Gibbs free ener-
gy, enthalpy and entropy. The results showed that adsorptions
of  Pb

2+

 and Cr

3+

  on  clay  were  feasible,  spontaneous  and  exo-

thermic  processes  in  nature  (Fan  et  al.  2009).  Clays  could  be
modified  to  improve  their  sorption  capacity  (e.g.  Bailey  et  al.
1999; Adebowale et al. 2005; Oyanedel-Craver & Smith 2006;
Bhattacharyya  &  Gupta  2006,  2008;  Karamanis  &  Assimako-
poulos 2007; Eren & Afsin 2008; Guimar

a

es et al. 2009).

Two bentonite deposits in Central Slovakia underwent dif-

ferent alteration processes. The bentonite from Stará Krem-
nička-Jelšový potok (JP) developed from rhyolitic tuffs in a
lacustrine  environment;  the  main  component  is  an  Al-rich
montmorillonite  (Kraus  et  al.  1994).  The  deposit  is  located
in  the  SW  part  of  the  Kremnické  Vrchy  Mountains  in  the
Western Carpathians and belongs to the Jastrabá Formation.
Bentonite from Lieskovec has andesitic pyroclastics as par-
ent rocks and the main mineral is an iron-rich smectite (An-
drejkovičová  et  al.  2006).  The  Lieskovec  (L)  deposit,
belonging to Abčina Formation, is located in Zvolenská kot-
lina Basin, only about 25 km east of the JP deposit. In spite
of close occurrence of the two bentonites, they differ in min-
eralogical compositions. JP and L bentonites are well charac-
terized  and  commonly  used.  Andrejkovičová  et  al.  (2008)
reported  recently  that  the  blend  containing  65 mass %  of
Na

+

-L and 35 mass % of Na

+

-JP bentonites meets all the re-

quirements  on  bentonites  used  in  geosynthetic  clay  liners.
Smectite  content  in  the  blends  was  the  dominant  factor  af-
fecting their properties. Osacký et al. (2009) investigated in
batch experiments stability of four bentonites and one K-ben-
tonite from Slovak deposits in the presence of iron to simu-
late  possible  reactions  of  a  bentonite  barrier  in  the  contact
with a Fe container in a nuclear waste repository. The struc-
ture of illite-smectite deteriorated more than the structure of
smectites.  These  results  support  more  extensive  application
of JP and L bentonites in environmental protection. Howev-
er,  systematic  investigation  of  heavy  metals  sorption  on
these materials has not been performed yet. The purpose of
this  study  was  to  determine  adsorption  characteristics  of
Pb

2+

,  Cd

2+

,  Zn

2+

  and  Cu

2+

  on  these  two  Slovak  bentonites.

The experiments were focused on simple adsorption of diva-
lent  cations  on  dominantly  Ca

2+

-bentonites  to  compare  the

effect of mineralogical composition including smectite con-
tent on adsorption properties. Sorption mechanisms and the
effects of ionic strength are not discussed. It is hoped that the
results  obtained  will  lead  to  further  environmental  applica-
tions of these clays.

Materials and methods

Materials

The commercially available JP and L bentonites were sup-

plied by Envigeo, Inc., Slovakia. Raw clays from the deposits

were dried and crushed to  < 3 mm. A pendulum mill (Neuman
& Esser PM 05) connected to a cyclone classifier was used to
reduce the materials to particle size  < 250 

µm.

Methods

RockJock.  Quantitative  analysis  of  bentonites  was  per-

formed  applying  the  RockJock  program  (Eberl  2003).  The
program fits the sum of stored XRD patterns of pure standard
minerals  (the  calculated  pattern)  to  the  measured  pattern  by
varying fraction of each mineral using the Solver function Mi-
crosoft Excel to minimize the degree of fit parameter between
the  calculated  and  measured  pattern.  Samples  for  analysis
were  prepared  by  adding  0.111 g  ZnO  (internal  standard)  to
1.000 g  sample.  The  mixture  was  ground  in  a  McCrone  mill
for 5 minutes with 4 ml of methanol then dried and sieved.

The diffraction patterns for RockJock analysis were collect-

ed in the 2-theta range from 4° to 65°, using steps of 0.02° 2

θ,

counting time 2 s per step, on a Philips PW 1710 diffractome-
ter  with  CuK

α  (λ=1.54056 

Ĺ

)  radiation  and  a  secondary

beam graphite monochromator PW 1752.

Powder X-ray diffraction (XRD) profiles of pressed powder

samples were collected with primary beam monochromatized
C

οKα (λ=1.78897 

Ĺ

) radiation using a STOE Stadi P trans-

mission  diffractometer  (Stoe,  Darmstadt,  Germany)  config-
ured with a linear position sensitive detector.

Films  obtained  on  slides  by  evaporation  of  suspensions

were kept for 24 hours at 25 °C in a glass dessicator over satu-
rated magnesium nitrate solution at relative humidity of 53 %.
Oriented diffraction patterns were obtained with a Bruker D8
DISCOVER apparatus (Cu-K

α radiation, 40 kV/300 mA) us-

ing step of 0.05 2

θ and counting time 1 s per step.

Fourier  transform  infrared  (FTIR)  spectra  were  measured

in  the  4000—400 cm

—1

  region  using  KBr  pressed-disk  tech-

nique (1 mg of sample and 200 mg of KBr) on a Nicolet Ma-
gna 750 spectrometer with a DTGS detector and a KBr beam
splitter. Discs were heated in a furnace overnight at 150 °C to
minimize the amount of water adsorbed on KBr and the clay
samples.

Cation  exchange  capacity  (CEC)  was  determined  using

0.01 M solution of Cu

2+

 triethylenetetramine [Cu Trien]

2+

 pre-

pared according to Meier & Kahr (1999). 200 mg ( ± 0.5 mg)
of  clay  samples  were  added  to  50  ml  of  distilled  water  and
10 ml solution of [Cu Trien]

2+

, then subjected to an ultrasonic

treatment for five minutes, filtered and concentration of Cu

2+

complex was determined in the filtrates by UV-VIS spectropho-
tometry  (Cary 100,  Varian)  at  578 nm  (Meier  &  Kahr  1999).
The  amount  of  adsorbed  [Cu  Trien]

2+

  was  determined  using

molar  absorption  coefficient 

ε=0.245 mol

—1

· dm

3

· cm

—1

  (Kauf-

hold  &  Dohrmann  2003)  and  the  CEC  values  in  milliequiva-
lents of cations per 100 grams of specimen were calculated.

ICP  atomic  emission  spectroscopy.  Amounts  of  adsorbed

Pb

2+

, Zn

2+

, Cu

2+

, Cd

2+

 were calculated from the difference be-

tween their initial and final contents in solutions used for sorp-
tion  experiments.  They  were  obtained  with  a  sequential,
radially viewed ICP atomic emission spectrometer Vista MPX
(VARIAN).

Morphology of the samples was studied by scanning elec-

tron  microscopy  using  a CARL  ZEISS-EVO  40 HV  micro-

ã 

Å

 

Å

 

background image

165

SORPTION OF HEAVY METAL CATIONS ON SLOVAK BENTONITES

scope.  Before  the  scanning  process,  all  the  samples  were
coated  with  gold  to  enhance  the  electron  conductivity.  The
samples  were  examined  by  energy  dispersive  X-ray  analysis
(EDX)  with  spectrometer  QUANTAX  400  to  analyse  the
chemical composition in the samples sputtered with carbon.

Adsorption  procedure:  Adsorption  experiments  were  car-

ried  out  using  a  batch  method.  100 mg  of  each  sample  was
added  to  10 ml  of  nitrate  solutions  of  Pb

2+

,  Zn

2+

,  Cu

2+

  and

Cd

2+

. Five different concentrations for every heavy metal cat-

ion  solution  were  used:  0.01 M,  0.005 M,  0.0025 M,
0.00125 M  and  0.0005 M.  A  24-h  contacting  period  was
found to be sufficient to achieve equilibrium sorption. The rel-
atively  high  pH  of  solutions  with  montmorillonites  may  in-
duce  the  precipitation  of  hydroxides  of  Pb

2+

,  Cd

2+

,  Cu

2+ 

and

Zn

2+ 

as  was  observed  for  example,  by  Barrer  &  Townsend

(1976) and Strawn & Sparks (1999). To avoid possible misin-
terpretation of exchange selectivity at higher cation concentra-
tions,  HNO

3

  was  added  to  the  stock  solutions  of  these

elements to adjust pH to 6 ± 0.1. The theoretical equivalent ra-
tio [M

2+

]/[H

+

] in solution provided values close to 1

×10

—3

, at

which possible influence of H

+

 ions on the exchange reaction

could  be  neglected.  Stock  solutions  of  Cu

2+

,  Zn

2+

,  Pb

2+

  and

Cd

2+

  nitrates  were  prepared  with  deionized  water.  All  the

chemicals used were of analytical reagent grade and were ob-
tained from Aldrich.

The  separation  of  the  liquid  from  the  solid  phase  was

achieved  by  centrifugation  at  20,000 rpm  for  30 min.
Amounts of adsorbed Pb

2+

, Zn

2+

, Cd

2+

 and Cu

2+

 were calcu-

lated from the difference between the heavy metal cation ini-
tially added into the system and that remaining in the solution
at  the  adsorption  equilibration,  as  obtained  by  a  ICP  atomic
emission spectroscopy.

The  distribution  coefficient  K

(dm

3

· kg

—1

)  was  calculated

using Eq. (1):

               ,                                                                           (1)

where c

ad

 (mol ·kg

—1

)

 

is the amount of the metal cation ad-

sorbed and c

eq 

(mol ·dm

—3

) is the equilibrium concentration of

the metal cation in solution.

Change in Gibbs free energy 

G° (kJ/mol) was calculated

according to Eq. (2) and K

obtained from Eq. (1):

G° = —RT lnK

,                                                               (2)

where  R  is  the  universal  gas  constant  (8.314  J ·mol

—1

·K

—1

)

and T is temperature.

The sorption equilibrium data were applied to the equation

based on the Freundlich model:

c

ad 

=  K

·c

eq

1/n

,  where  K

F 

 (mol·kg

—1

)  and  (kg ·dm

—3

)  are

Freundlich  constants  related  to  adsorption  capacity  and  ad-
sorption intensity, respectively.

K

F 

 and 1/n were determined from the intercept and slope of

linear plot of log c

ad

 versus log c

eq

respectively:

                                        

   .                                                (3)

Sorption capacity K

L 

according to Langmuir model was cal-

culated from:

                          

,                                                               (4)

graph 

                          

was plotted and K

L

 (mol· kg

—1

) was cal-

culated by regression of linearized Langmuir isotherm accord-
ing to Eq. (5):

                              ,                                                           (5)

where K

is an equilibrium constant dependent on sorption

energy.

Distribution  coefficients  were  determined  using  a  conven-

tional  batch-equilibration  technique  in  which  100 mg  of  clay
was contacted with 10 ml of solution and shaken at room tem-
perature for 24 hours.

Results and discussion

X-ray diffraction

XRD diffraction patterns of JP and L samples are shown in

Fig. 1.  Smectite  with  prevailing  Ca

2+

  cation  in  the  interlayer

space  is  the  dominant  mineral  in  both  samples  with  basal
(001)  reflection  at  6.68 °2  theta  (15.09 

A

).  The  (060)  reflec-

tion at 73.24 °2 theta (1.49 

A

) shows that the main mineral in

both  samples  is  a  dioctahedral  smectite  (Brindley  &  Brown
1980). Identified admixtures include muscovite and kaolinite
in JP and quartz, muscovite, kaolinite, cristobalite and ortho-
clase in L (Fig. 1).

More information on the composition of the materials stud-

ied  was  obtained  by  RockJock  analysis  (Table 1).  The  main
differences  are  related  to  the  smectite  and  non-clay  mineral
contents, such as quartz and feldspars. Other non-clay miner-
als  include  microcrystalline  forms  of  SiO

2

  and  possibly  also

iron oxides/oxyhydroxides.

Fig. 1. XRD patterns of JP and L samples (S – smectite, K – kao-
linite, Q – quartz, Cr – cristobalite, O – orthoclase, M – mus-
covite/illite).

eq

F

ad

c

n

K

c

log

1

log

log

+

=

eq

ad

d

c

c

=

eq

eq

L

ad

c

K

c

K

K

c

.

1

.

.

2

2

+

=

)

(

eq

ad

eq

c

f

c

c

=

2

.

1

K

K

K

c

c

c

L

L

eq

ad

eq

+

=

Å

 

Å

 

background image

166

ANDREJKOVIČOVÁ, PENTRÁK, JANKOVIČ and KOMADEL

Fig. 2. Infrared spectra of JP and L samples.

Infrared spectroscopy

IR  spectra  provide  further  information  on  mineralogical

composition of the samples and chemistry of the dominating
smectite.  The  adsorption  band  near  3624 cm

—1

,  assigned  to

stretching  vibrations  of  structural  OH  groups  of  dioctahedral
smectite  (montmorillonite),  appears  in  the  spectra  of  both
samples (Fig. 2). The broad complex band near 1030 cm

—1

 is

related  to  the  stretching  vibrations  of  Si-O  groups  while  the
bands at 522 cm

—1 

and 468 cm

—1 

are attributed to Al-O-Si and

Si-O-Si bending vibrations, respectively (Farmer 1974). Cou-
pled Al-O and Si-O out of plane bending vibration at 626 cm

—1

also confirms dioctahedral smectite in the samples (Madejová
&  Komadel  2001).  The  characteristic  bands  of  kaolinite  at
3698 cm

—1

 and 693 cm

—1

 (Farmer 1974) are clearly visible in

the spectrum of L.

The  doublet  of  quartz  at  797  and  779 cm

—1

  is  overlapped

with  the  band  of  microcrystalline  SiO

2

  in  the  spectrum  of  L

sample  (Fig. 2).  Central  atoms  in  the  octahedral  sheets  of
smectite affect the OH-bending bands in the 950—800 cm

—1 

re-

gion  (Fig. 2).  The  discrete  and  relatively  intense  peak  at
915 cm

—1

  corresponds  to  the  AlAlOH  bending  vibrations  of

smectite;  the  OH  bending  vibrations  of  kaolinite  and  illite/
muscovite can contribute to this absorption. A higher content
of  Fe(III)  in  the  octahedral  sheets  of  L  is  confirmed  by  the
AlFeOH  band  near  871 cm

—1

.  The  AlMgOH  vibration  near

841 cm

—1

 is not observed in the spectrum of L, thus proving a

Table 1:  Mineralogical  composition  of  samples  as  obtained  from
the RockJock analysis.

 

Sample 

 

JP L 

 

mass % 

smectite 

           81 

45 

kaolinite 

  1.5 

  5 

muscovite/illite 

  8 

quartz 

– 13 

feldspars 

– 11 

other non-clay minerals 

12.5 18 

relatively low Mg content in the octahedral sheets of the main
mineral of Lieskovec bentonite (Andrejkovičová et al. 2006).
The  spectrum  of  JP  (Fig. 2A)  contains  a  clearly  visible
AlMgOH bending band near 841 cm

—1

 proving higher isomor-

phous  substitution  of  Mg(II)  for  Al(III)  in  the  octahedral
sheets of JP than in L and resulting in its higher layer charge.
Both XRD and IR results prove a higher smectite content and
lower amounts of accessory minerals in JP.

Adsorption of heavy metal cations

The  process  of  adsorption  on  the  samples  is  depicted  in

Fig. 3, where the relationship between the amount of adsorbed
metal  cation  and  their  equilibrium  concentrations  in  aqueous
solutions after adsorption is shown. All experiments were per-
formed in triplicates with standard deviations  < 2 %. pH was
kept at 6 ± 0.1 to avoid precipitation of heavy metal cations at
higher pH and undesirable attack on clay layers by protons at
lower  pH  (Strawn  &  Sparks  1999).  JP  bentonite  with  higher
smectite  content  and  cation  exchange  capacity  (81 mass %
and 105 mmol/100 g, respectively) is a better adsorbent than
L bentonite (45 mass % and 51 mmol/100 g). The adsorption
curves of Pb

2+

 for both bentonites confirmed the best sorption

results.  The  amount  of  adsorbed  Pb

2+

  for  each  equilibrium

concentration  was  higher  than  for  the  other  metal  cations,  in
accord with its lowest ionic potential of 1.60 eV/nm. Both ben-
tonites  adsorbed  heavy  metal  cations  in  a  similar  order:  JP –
Pb

2+

>>Cd

2+

>Zn

2+

>Cu

2+

  and  L – Pb

2+

>>Cd

2+

>Cu

2+

≥Zn

2+

(Fig. 3),  correlating  reasonably  well  in  an  opposite  manner
with the ionic potentials of 1.60, 2.06, 2.70 and 2.74 eV/nm
for Pb

2+

, Cd

2+

, Zn

2+

 and Cu

2+

, respectively.

Adsorption isotherms

Langmuir and Freundlich isotherm models were used to de-

termine  correlation  between  the  amounts  of  adsorbed  heavy
metal cations on JP and L samples and their equilibrium con-
centrations in aqueous solution (Fig. 4). The graphs on the left
side  of  Fig. 4  (A,  C,  E,  G)  show  transformed  experimental
data  to  Freundlich  model  in  logarithmic  form  expressed  by
Eq. (3), where K

F

 and 1/n constants were determined from the

intercepts  and  slopes  of  linear  plots  of  logc

ad

  versus  logc

eq

.

The  obtained  equilibrium  data  also  conformed  to  the  linear
form of the Langmuir model (Eq. 5) and are displayed on the
right  side  of  Fig. 4  (B,  D,  F,  H).  Langmuir  adsorption  con-
stants (K

L

) were calculated from the intercepts and slopes of

the linear plots of c

eq

/c

ad

 vs. c

eq

.

The  adsorption  patterns  of  the  metals  on  JP  and  L  clays

were well fitted with both the Langmuir (R

2

= 0.91—0.99) and

Freundlich (R

2

= 0.86—0.99) models. The Freundlich isotherm

represents multi-layer unlimited adsorption. Sorption capacity
is  achieved  at  a  certain  concentration  and  this  phenomenon
describes the Langmuir isotherm. Based on the R

2

 values, the

Freundlich  model  is  better  applicable  for  adsorption  of  Pb

2+

and  Cd

2+

  while  lower  uptake  of  Cu

2+

  and  Zn

2+

  is  better  de-

scribed by the Langmuir model.

Table 2  shows  calculated  values  for  adsorption  of  Pb

2+

,

Cd

2+

, Zn

2+

, and Cu

2+

 on both samples, including the distribu-

tion  coefficient  K

d

,  Gibbs  free  energy  change 

G°,  sorption

Absorbance

background image

167

SORPTION OF HEAVY METAL CATIONS ON SLOVAK BENTONITES

capacities K

F

K

and Freundlich coefficient (1/n). The distri-

bution  coefficients  K

d

  increase  while 

G°  values  decrease

with  decreasing  concentration  of  heavy  metal  in  solution  for
all investigated cations (Table 2). The negative values of 

G°

indicate  that  the  adsorption  process  of  Pb

2+

,  Cd

2+

,  Zn

2+

and

Cu

2+

 and on JP and L is feasible, spontaneous and exothermic

in nature (Fan et al. 2009).

The most spontaneous processes are connected with adsorp-

tion of all heavy metals from the less concentrated solutions.
The 

G° values are between —16.1 and —18.3 for JP and —14.6

and  —16.8 kJ/mol  for  L.  The  most  feasible  is  adsorption  of
Pb

2+

  on  JP  from  0.0005 M  solution  with  the  lowest 

G° of

—18.3 kJ/mol.  The  values  of  Gibbs  free  energy  change  de-
crease in the order Pb

2+

>Cu

2+

>Cd

2+

≥Zn

2+

 for both JP and L at

the lowest concentration of heavy metal cations of 0.0005 M.
The adsorption process from the most concentrated solutions
of heavy metals (0.01 M, Table 3) differs in some way com-
pared  to  adsorption  from  0.0005 M  solutions.  L  adsorbs  the
cations with 

G° in the order Pb

2+

> Cd

2+

> Cu

2+

> Zn

2+

. This is

in  good  accordance  with  the  results  of  Helios  Rybicka  et  al.

Fig. 3. Adsorption of Pb

2+

, Cd

2+

, Zn

2+

 and Cu

2+

 on JP and L bentonites as a function of equilibrium concentration of the metal cation.

Table 2: Pb

2+

, Cd

2+

, Zn

2+ 

and Cu

2+

 adsorption parameters for JP and L samples, c is concentration of metal cations in initial solutions.

JP L 

 c/10

–3

  (mol/dm

3

     10 

       5 

       2.5 

       1.25           0.5 

     10 

       5 

       2.5 

        1.25            0.5 

K

d

 (Henry) (dm

3

/kg) 

     68.6     148.3      278.2     635.3 

   2178 

     47.6       70.2     135.0 

    338.2      1147 

∆G°  (kJ/mol) 

   –10.1      –11.9      –13.4     –15.4 

     –18.3 

     –9.2     –10.1     –11.7 

    –13.9        –16.8 

K

 (Langmuir) (mol/kg)

 

0.44 0.35 

K

(Freundlich) (mol/kg) 

3.15 

1.87 

Pb 

1/n (kg/dm

3

) 0.39 

0.37 

K

d

 (Henry) (dm

3

/kg) 

     44.1        88.5      187.7      341.7       911.2 

     24.5       47.4       87.4 

    182.1        507.4 

∆G° (kJ/mol) 

     –9.0      –10.7      –12.5      –13.9       –16.2 

     –7.6       –9.2     –10.6 

    –12.4        –14.8 

K

L

 (Langmuir) (mol/kg) 

0.33 

0.21 

K

(Freundlich) (mol/kg) 

2.35 

1.09 

Cd 

1/n (kg/dm

3

) 0.39 

0.34 

K

d

 (Henry) (dm

3

/kg) 

     39.6        72.6      138.3      303.8       846.1 

     10.9       24.4       62.3 

    148.5        459.0 

∆G°  (kJ/mol) 

     –8.8      –10.2      –11.7      –13.6       –16.1 

     –5.7       –7.6       –9.8 

    –11.9        –14.6 

K

(Langmuir) (mol/kg) 

0.31 

0.10 

K

(Freundlich) (mol/kg) 

1.91 

0.28 

Zn 

1/n (kg/dm

3

) 0.39 

0.20 

K

d

 (Henry) (dm

3

/kg) 

     33.5        59.0        85.0      310.5      1188 

     12.3       26.6       64.3 

    162.2        645.8 

∆G°  (kJ/mol) 

     –8.4        –9.7      –10.6      –13.7        –16.9 

     –6.0       –7.8       –9.9 

    –12.1        –15.4 

K

(Langmuir) (mol/kg) 

0.27 

0.11 

K

F

 (Freundlich) (mol/kg) 

1.07 

0.30 

Cu 

1/n (kg/dm

3

) 0.31 

0.19 

 

background image

168

ANDREJKOVIČOVÁ, PENTRÁK, JANKOVIČ and KOMADEL

Fig. 4. Linear plots of Freundlich (left) and Langmuir (right) isotherms of Pb

2+

, Cd

2+

, Zn

2+

 and Cu

2+

 adsorption on JP and L bentonites.

background image

169

SORPTION OF HEAVY METAL CATIONS ON SLOVAK BENTONITES

(1995)  obtained  for  Cheto  montmorillonite  and  for  JP  in  a
similar  order  except  for  the  exchanged  last  two  members:
Pb

2+

> Cd

2+

> Zn

2+

> Cu

2+

.

K

values were calculated according to the Henry isotherm

model  (Eq. 1)  confirming  monolayer  adsorption  of  metal
cations  of  low  concentration  in  solution.  As  expected,  K

d

values  decrease  in  the  same  order  as 

G°  values

Pb

2+

> Cu

2+

> Cd

2+

> Zn

2+

 for 0.0005 M solutions and are high-

er  for  JP  than  for  L.  K

values  for  0.01 M  solutions  also  de-

cline  in  the  same  way  as 

G°  values  do  in  the  order  of

Pb

2+

> Cd

2+

> Zn

2+

> Cu

2+

  and  Pb

2+

> Cd

2+

> Cu

2+

> Zn

2+

  for  JP

and L, respectively (Table 2).

The  Freundlich  adsorption  capacity  K

F

  is  the  highest  for

Pb

2+

,  with  values  of  3.15  and  1.87 mol/kg  for  JP  and  L,  re-

spectively. L has comparable values of K

for Zn

2+

 and Cu

2+

of 0.28 and 0.30 mol/kg, respectively. The K

values decrease

for JP in the order Pb

2+

> Cd

2+

> Zn

2+

> Cu

2+

 while for L in or-

der Pb

2+

> Cd

2+

> Cu

2+

≥Zn

2+

. Moreover, the Freundlich coeffi-

cients 1/n are lower than 1 and indicate that the adsorption of
all  heavy  metal  cations  on  JP  and  L  is  favourable  under  the
studied conditions.

Sorption  capacity  values  (K

L

)  provide  information  on

maximal  sorption  capacity  of  the  materials  in  given  condi-
tions. Both bentonites have maximum sorption capacities for
Pb

2+

, 0.44 mol/kg and 0.35 mol/kg for JP and L, respective-

ly.  The  lowest  K

L

  has  L  for  Zn

2+

  (0.10 mol/kg)  and  JP  for

Cu

2+

  (0.27 mol/kg).  K

values  decrease  for  JP  and  L  in  the

same  order  as  K

F

  values:  Pb

2+

>Cd

2+

>Zn

2+

> Cu

2+

  and

Pb

2+

>Cd

2+

>Cu

2+

≥ Zn

2+

, respectively.

Fig. 5. Oriented XRD patterns of JP and L samples: (a) native sam-
ples,  (b)  Cd

2+

-saturated,  (c)  Pb

2+

-saturated,  (d)  Zn

2+

-saturated  and

(e) Cu

2+

-saturated, d

001 

values in 

A

.

 

JP L 

c/10

–3

 

(mol/dm

3

 

10  5  2.5 1.25 0.5    10  5  2.5 1.25 0.5 

Ca  1.85  0.57 0.95 1.16 1.32 1.80 0.86  –

 

 

0.43 0.58 0.63 

  M

as

s %

 

Pb 

–   6.72 5.53 3.64 2.45 1.04  –  3.64 2.77 3.00 1.99 0.58 

Table 3: EDX analysis for Ca and Pb in JP and L, c is concentration
of metal cations in initial solutions.

The type of cation in the interlayer space of a smectite influ-

ences its d

001 

value. Figure 5 shows changes in interlayer dis-

tances  after  adsorption  of  individual  heavy  metals  from  the
0.01 M solutions for both clays. The d

001 

values decrease pro-

gressively  from  ~ 14.9 

A

  obtained  for  native  samples  with

Ca

2+

  as  the  prevailing  cation  to  values  in  the  12.6—13.2 

A

range  for  smectites  with  heavy  metal  cations  which  are  less
hydrated than Ca

2+

. These numbers are in accord with the data

of Auboiroux et al. (1996) and Brigatti et al. (1995) for Pb

2+

and  Zn

2+

-saturated  Wyoming  and  Cheto  montomorillonites,

respectively.  The  change  in  d

001 

is  a  function  ion  exchange

also depending on solution concentration or heavy metal cat-
ion content available for ion exchange. No changes in d

001 

val-

ues  were  observed  after  treatments  with  0.0005  M  solutions
because of an insufficient amount of heavy metal cation to get
adsorbed  on  montmorillonite  and  substitute  substantial
amount of Ca

2+

 in the interlayers, thus the final d

001

 of 14.9 

A

was  the  same  as  that  obtained  for  the  parent  Ca

2+

-saturated

montmorillonites.

Bentonites  after  adsorption  of  heavy  metal  cations  were

studied  by  EDX  analysis  to  determine  the  contents  of  ad-
sorbed  cations.  Table 3  provides  data  on  Pb  and  Ca  in  the
starting  materials  and  samples  treated  in  particular  solutions.
Ca

2+

 content in raw JP (1.85 %) was more than twice as high

as in L (0.86 %). With increasing Pb

2+

 amount in solution, Pb

contents  in  treated  bentonites  increased  and  Ca

2+

  decreased.

As expected, more Pb

2+

 got adsorbed on JP than on L from so-

lutions of all concentrations. No Ca

2+

 remained in L after Pb

2+

adsorption from 0.01 M and 0.005 M solutions; it was quanti-
tatively exchanged with Pb

2+

.

Conclusions

The adsorption process of Pb

2+

, Cd

2+

, Zn

2+

and Cu

2+

 on both

bentonites is feasible, spontaneous and exothermic in nature.
Modified  Langmuir  and  Freundlich  equations  are  suitable  to
characterize the adsorption of heavy metal cations on the stud-
ied bentonites. The adsorption patterns of metal cations on JP
and L bentonites are well fitted with the Langmuir and Freun-
dlich  models,  providing  slightly  better  fits  for  the  Langmuir
(R

2

= 0.91—0.99) than for the Freundlich (R

2

= 0.86—0.99) mod-

el. The greatest adsorption amounts are obtained on both ben-
tonites  for  Pb

2+

,  followed  by  Cd

2+

and  Zn

2+

  or  Cu

2+

.  Higher

smectite content and higher cation exchange capacity are the
crucial  factors  affecting  the  bentonite  adsorption  properties
generally  and  causing  the  superior  properties  of  the  Jelšový
Potok bentonite in comparison with the Lieskovec bentonite.

Acknowledgments: The financial support of the Slovak Grant
Agency VEGA (Grant 2/0183/09) is much appreciated.

References

Abollino O., Aceto M., Malandrino M., Sarzanini C. & Mentasti E.

2003:  Adsorption  of  heavy  metals  on  Na-montmorillonite.  Ef-
fect of pH and organic substances. Water Res. 37, 1619—1627.

Abu-Eishah S.I. 2008: Removal of Zn, Cd, and Pb ions from water by

Sarooj clay. Appl. Clay Sci. 42, 201—205.

Å

 

Å

 

Å

 

Å

 

background image

170

ANDREJKOVIČOVÁ, PENTRÁK, JANKOVIČ and KOMADEL

Adebowale K.O., Unuabonah I.E. & Olu-Owolabi B.I. 2005: Adsorp-

tion of some heavy metal ions on sulfate- and phosphate-modi-
fied kaolin. Appl. Clay Sci. 29, 145—148.

Al-Jlil S.A. & Alsewailem F.D. 2009: Saudi Arabian clays for lead

removal in wastewater. Appl. Clay Sci. 42, 671—674.

Álvarez-Ayuso  E.  &  García-Sánchez  A.  2003:  Removal  of  heavy

metals  from  wastewaters  by  natural  and  Na-exchanged  bento-
nites. Clays Clay Miner. 51, 475—480.

Andrejkovičová S., Madejová J., Czímerová A., Galko I., Dohrmann

R.  &  Komadel  P.  2006:  Mineralogy  and  chemistry  of  Fe-rich
bentonite from Lieskovec deposit (Central Slovakia). Geol. Car-
pathica
 57, 371—378.

Andrejkovičová S., Rocha F., Janotka I. & Komadel P. 2008: An in-

vestigation into the use of blends of two bentonites for geosyn-
thetic clay liners. Geotextiles Geomembranes 26, 436—445.

Auboiroux M., Baillif P., Touray J.C. & Bergaya F. 1996: Fixation of

Zn

2+

 and Pb

2+

 by a Ca-montmorillonite in brines and dilute solu-

tions: Preliminary results. Appl. Clay Sci. 11, 117—126.

Bailey S.E., Olin T.J., Bricka R.M. & Adrian D.D. 1999: A review of

potentially  low-cost  sorbents  for  heavy  metals.  Water  Res.  33,
2469—2479.

Balistrieri L.S. & Blank R.G. 2008: Dissolved and labile concentra-

tions  of  Cd,  Cu,  Pb,  and  Zn  in  the  South  Fork  Coeur  d’Alene
River, Idaho: Comparisons among chemical equilibrium models
and  implications  for  biotic  ligand  models.  Appl.  Geochem.  23,
3355—3371.

Barrer R.M. & Townsend R.P. 1976: Transition metal ion exchange

in  zeolites.  Part  1.  Thermodynamics  of  exchange  of  hydrated
Mn, Co, Ni, Cu and Zn ions in ammonium mordenite. J. Chem.
Soc., Faraday Trans.
 72, 661—673.

Bhattacharyya K.G. & Gupta S.S. 2006: Kaolinite, montmorillonite,

and  their  modified  derivatives  as  adsorbents  for  removal  of
Cu(II) from aqueous solution. Sep. Purif. Technol. 50, 388—397.

Bhattacharyya K.G. & Gupta S.S. 2008: Adsorption of a few heavy

metals on natural and modified kaolinite and montmorillonite: A
review. Adv. Colloid Interface Sci. 140, 114—131.

Brigatti M.F., Corradini F., Franchini G.C., Mazzoni S., Medici L. &

Poppi L. 1995: Interaction between montmorillonite and pollut-
ants  from  industrial  waste-waters:  exchange  of  Zn

2+

  and  Pb

2+

from aqueous solutions. Appl. Clay Sci. 9, 383—395.

Brindley G.W. & Brown G. 1980: Mineralogical society monograph

No. 5. Crystal structures of clay minerals and their X-ray identi-
fication. Miner. Soc. London, 171—173.

Bulut Y. & Baysal Z. 2006: Removal of Pb(II) from wastewater us-

ing wheat bran. J. Environ. Manage. 78, 107—113.

Chantawong  V.,  Harvey  N.  &  Bashkin  V.N.  2001:  Comparison  of

heavy metal adsorptions by Thai kaolin and ball clay. Asian J.
Energy Environ.
 1, 33—48.

Delay J., Vinsot A., Krieguer J.M., Rebours H. & Armand G. 2007:

Making of the underground scientific experimental programme
at  the  Meuse/Haute-Marne  underground  research  laboratory,
North Eastern France. Physics and Chemistry of the Earth 32,
2—18.

Doner H.E. 1978: Chloride as a factor in mobilities of Ni(II), Cu(II)

and Cd(II). Soil Sci. Soc. Amer. J. 42, 882—885.

Eberl D.D. 2003: User’s guide to RockJock – a program for deter-

mining  quantitative  mineralogy  from  powder  X-ray  diffraction
data. U.S. Geol. Surv., Open-File Report, 03—78.

Egirani D.E., Baker A.R. & Andrews J.E. 2005: Copper and zinc re-

moval from aqueous solution by mixed mineral systems II. The
role of solution composition and aging. J. Colloid Interface Sci.
291, 326—333.

Egozy Y. 2008: Adsorption of cadmium and cobalt on montmorillo-

nite as a function of solution composition. Clays Clay Miner. 28,
311—318.

Eren  E.  &  Afsin  B.  2008:  An  investigation  of  Cu(II)  adsorption  by

raw  and  acid-activated  bentonite:  A  combined  potentiometric,
thermodynamic, XRD, IR, DTA study. J. Hazard. Mater. 151,
682—691.

Fan Q., Li Z., Zhao H., Jia Z., Xu J. & Wu W. 2009: Adsorption of

Pb(II)  on  palygorskite  from  aqueous  solution:  Effects  of  pH,
ionic strength and temperature. Appl. Clay Sci. 45, 111—116.

Farmer  V.C.  1974:  Layer  silicates.  In:  Farmer  V.C.  (Ed.):  Infrared

spectra of minerals. Miner. Soc. London, 331—363.

Farrah H. & Pickering W.F. 1977: Influence of clay-solute interaction

on  aqueous  heavy  metal  ion  levels.  Water,  Air,  Soil  Pollut.  8,
189—197.

Fontes  M.P.F.  &  Gomes  P.C.  2003:  Simultaneous  competitive  ad-

sorption of heavy metals by the mineral matrix of tropical soils.
Appl. Geochem. 18, 795—804.

Galamboš  M.,  Kufčáková  J.  &  Rajec  P.  2009a:  Sorption  of  stron-

tium  on  Slovak  bentonites.  J.  Radioanal.  Nucl.  Chem.  281,
347—357.

Galamboš M., Kufčáková J. & Rajec P. 2009b: Adsorption of cesi-

um  on  domestic  bentonites.  J.  Radioanal.  Nucl.  Chem.  281,
485—492.

Galamboš M., Kufčáková J., Rosskopfová O. & Rajec P. 2010: Ad-

sorption  of  cesium  and  strontium  on  natrified  bentonites.  J.
Radioanal. Nucl. Chem.
 283, 803—813.

Guimar

a

es A. de M.F., Ciminelli V.S.T. & Vasconcelos W.L. 2009:

Smectite organofunctionalized with thiol groups for adsorption
of heavy metal ions. Appl. Clay Sci. 42, 410—414.

Helios Rybicka E.H., Calmano W. & Breeger A. 1995: Heavy metals

sorption/desorption on competing clay minerals; an experimen-
tal study. Appl. Clay Sci. 9, 369—381.

Jain C.K., Singhal D.C. & Sharma M.K. 2004: Adsorption of zinc on

bed sediment of river Hindon: adsorption models and kinetics. J.
Hazard. Mater.
 B 114, 231—239.

Kadirvelu K., Thamaraiselvi K. & Namasivayam C. 2001: Removal

of heavy metal from industrial wastewaters by adsorption onto
activated  carbon  prepared  from  an  agricultural  solid  waste.
Bioresour. Technol. 76, 63—65.

Karamanis  D.  &  Assimakopoulos  P.A.  2007:  Efficiency  of  alumi-

num-pillared  montmorillonite  on  the  removal  of  cesium  and
copper from aqueous solutions. Water Res. 41, 1897—1906.

Kaufold S. & Dohrmann R. 2003: Beyond the methylene blue meth-

od:  determination  of  the  smectite  content  using  the  CuTriene
Method. Z. Angew. Geol. 2, 13—17.

Kaya A. & Ören A.H. 2005: Adsorption of zinc from aqueous solu-

tions to bentonite. J. Hazard. Mater. B 125, 183—189.

Kraus I., Šamajová E., Šucha V., Lexa J. & Hroncová Z. 1994: Di-

agenetic and hydrothermal alteration of volcanic rocks into clay
minerals and zeolites (Kremnické vrchy Mts., The Western Car-
pathians). Geol. Carpathica 45, 151—158.

Kumar U. 2006: Agricultural products and by-products as a low cost

adsorbent for heavy metal removal from water and wastewater:
A review. Sci. Res. Essay 1, 33—37.

Lin S.-H. & Juang R.-S. 2002: Heavy metal removal from water by

sorption using surfactant-modified montmorillonite.  J. Hazard.
Mater.
 B 92, 315—326.

Madejová J. & Komadel P. 2001: Baseline studies of the clay miner-

als  society  source  clays:  infrared  methods.  Clays  Clay  Miner.
49, 410—432.

Meier L.P. & Kahr G. 1999: Determination of the Cation Exchange

Capacity  (CEC)  of  Clay  Minerals  using  the  Complexes  of
Copper(II) ion with Triethylenetetramine and Tetraethylenepen-
tamine. Clays Clay Miner. 47, 386—388.

Mellah A. & Chegrouche S. 1997: The removal of zinc from aqueous

solutions by natural bentonite. Water Res. 31, 621—629.

Naseem R. & Tahir S.S. 2001: Removal of Pb(II) from aqueous/acid-

ic solutions by using bentonite as an adsorbent. Water Res. 35,
3982—3986.

ã 

background image

171

SORPTION OF HEAVY METAL CATIONS ON SLOVAK BENTONITES

Osacký M., Honty M., Madejová J., Bakas T. & Šucha V. 2009: Ex-

perimental interactions of Slovak bentonites with metallic iron.
Geol. Carpathica 60, 6, 535—543.

Oyanedel-Craver V.A. & Smith J.A. 2006: Effect of quaternary am-

monium  cation  loading  and  pH  on  heavy  metal  sorption  to  Ca
bentonite  and  two  organobentonites.  J.  Hazard.  Mater.  137,
1102—1114.

Pacovský J., Svoboda J. & Zapletal L. 2007: Saturation development

in the bentonite barrier of the Mock-Up-CZ geotechnical experi-
ment. Physics and Chemistry of the Earth 32, 767—779.

Sari  A.,  Tuzen  M.  &  Soylak  M.  2007:  Adsorption  of  Pb(II)  and

Cr(III) from aqueous solution on Celtek clay. J. Hazard. Mater.
144, 41—46.

Sezer G.A., Türkmeno

g

lu A.G. & Göktürk E.H. 2003: Mineralogical

and  sorption  characteristics  of  Ankara  Clay  as  a  landfill  liner.
Appl. Geochem. 18, 711—717.

Stathi P., Litina K., Gournis D., Giannopoulos T.S. & Deligiannakis

Y. 2007: Physicochemical study of novel organoclays as heavy
metal ion adsorbents for environmental remediation.  J. Colloid
Interface Sci.
 316, 298—309.

Strawn D.G.1 & Sparks D.L. 1999: The use of XAFS to distinguish

between inner- and outer-sphere lead adsorption complexes on
montmorillonite. J. Colloid Interface Sci. 216, 257—269.

Strawn D.G., Palmer N.E., Furnare L.J., Goodell C., Amonette J.E. &

Kukkadapu R.K. 2004: Copper sorption mechanisms on smec-
tites. Clays Clay Miner. 52, 321—333.

Stríček I., Šucha V., Uhlík P., Madejová J. & Galko I. 2009: Mineral

stability of iron-rich bentonite in the Mock-Up-CZ experiment.
Geol. Carpathica 60, 5, 431—436.

Tanabe K. 1981: Solid acid and base catalysis. In: Anderson J.R. &

Boudart M. (Eds.): Catalysis science and technology. Springer,
New York, p. 231.

Van Bladel R., Halen H. & Cloos P. 1993: Calcium-zinc and calcium-

cadmium exchange in suspension of various types of clays. Clay
Miner.
 28, 33—38.

Veeresh  H.,  Tripathy  S.,  Chaudhuri  D.,  Hart  B.R.  &  Powell  M.A.

2003: Sorption and distribution of adsorbed metals in three soils
of India. Appl. Geochem. 18, 1723—1731.

Veli S. & Alyüz B. 2007: Adsorption of copper and zinc from aqueous

solutions by using natural clay. J. Hazard. Mater. 149, 226—233.

Viraraghavan  T.  &  Kapoor  A.  1994:  Adsorption  of  mercury  from

wastewater by bentonite. Appl. Clay Sci. 9, 31—49.

Zhang  S.Q.  &  Hou  W.G.  2008:  Adsorption  behavior  of  Pb(II)  on

montmorillonite.  Colloids  and  Surfaces  A:  Physicochem.  Eng.
Aspects
. 320, 92—97.

Yong  R.N.,  Yaacob  W.Z.W.,  Bentley  S.P.,  Harris  C.  &  Tan  B.K.

2001: Partitioning of heavy metals on soil samples from column
tests. Engng. Geol. 60, 307—322.

ğ