Digitální knihovna UPCE přechází na novou verzi. Omluvte prosím případné komplikace. / The UPCE Digital Library is migrating to a new version. We apologize for any inconvenience.

Publikace:
Mechanisms of controlled crystallization of struvite-K by NTA and EDTA sodium salts

Článekopen accesspeer-reviewedpostprint
dc.contributor.authorViani, Alberto
dc.contributor.authorZarybnicka, Lucie
dc.contributor.authorSevcik, Radek
dc.contributor.authorMacova, Petra
dc.contributor.authorMachotová, Jana
dc.date.accessioned2024-08-24T07:13:46Z
dc.date.available2024-08-24T07:13:46Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractThe mechanisms by which ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and nitrilotriacetic acid (NTA) sodium salts control the precipitation of struvite-K from solution have been investigated at room temperature, pH = 9, two degrees of supersaturation and two stirring speeds. The interest spans from the potassium and phosphorus recovery from wastewaters, the prevention of scale deposits in wastewater treatment plants, to the modification of magnesium phosphate cement reaction. Both molecules influenced the spontaneous precipitation by extending the induction time, reducing the apparent rate of crystallization and the amount of reaction product. When adding 20 mM of EDTA, at the highest supersaturation degree, the rates dropped from 2.14 min-1 and 4.09 min-1 to 1.36 min-1 and 1.71 min-1, under fast and slow stirring speed conditions, respectively. Conversely, at lower supersaturation the precipitation was almost completely inhibited. Similar inhibiting effect was observed for NTA. The additives were found to influence the reaction path by exploiting their complexing ability in solution, thus depressing the supersaturation degree in Mg2+ ions with respect to struvite-K, and by molecular adsorption at the forming solid surfaces, hindering nucleation and crystal growth. The surface adsorption process has been confirmed by the more negative zeta potential measured on the crystals (from-14.5 +/- 1.0 mV to-17.0 +/- 1.6 mV and-20.8 +/- 3.0 mV for EDTA and NTA, respectively). Both additives induced an overall reduction in crystal size (up to 85 %) and a reduced elongation of the precipitated crystals (aspect ratio decreasing from 2.3 to 1.3 and 1.7 for EDTA and NTA, respectively) in consequence of the preferential adsorption at the (101) and (1 01) faces.eng
dc.description.abstract-translatedMechanismy, kterými kyselina ethylendiamintetraoctová (EDTA) a kyselina nitrilotrioctová (NTA) řídí srážení struvitu-K z roztoku, byly zkoumány při pokojové teplotě, pH = 9, dvou stupních přesycení roztoku a různé energii míchání. Zájem sahá od získávání draslíku a fosforu z odpadních vod, prevence usazování vodního kamene v čistírnách odpadních vod až po inhibici tvorby ledvinových kamenů a modifikaci reakce hořečnato-fosfátového cementu. Obě molekuly ovlivnily spontánní precipitaci prodloužením doby indukce, snížením zdánlivé rychlosti krystalizace a množství reakčního produktu. Při přidání 20 mM EDTA při nízkém stupni přesycení byla precipitace téměř úplně inhibována, zatímco při vysokém přesycení klesla na 1,36 min-1 a 1,71 min-1 z 2,14 min-1 a 4,09 min-1, při vysoké a nízké energii míchání. Podobné chování bylo pozorováno u NTA. Bylo zjištěno, že aditiva ovlivňují reakci tím, že využívají svou komplexotvornou schopnost v roztoku, čímž snižují stupeň přesycení v roztocích iontů Mg2+ s ohledem na struvit-K, a molekulární adsorpcí na tvořících se pevných površích brání nukleaci a růstu krystalů. Adsorpční procesy byly potvrzeny negativnějším zeta potenciálem naměřeným na krystalech (od -14,5±1,0 mV do -17,0±1,6 mV a -20,8±3,0 mV pro EDTA a NTA, v daném pořadí). Kromě celkového snížení velikosti krystalů (až o 85 %), díky zvýšené afinitě k (101) a (¯101) čelí změně vzhledu krystalu, se sníženým prodloužením vysrážených krystalů (poměr stran klesá z 2,3 až 1,3 a 1,7 pro EDTA a NTA, v daném pořadí).cze
dc.formatp. 127414eng
dc.identifier.doi10.1016/j.jcrysgro.2023.127414
dc.identifier.issn0022-0248
dc.identifier.obd39889018
dc.identifier.scopus2-s2.0-85170429596
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10195/83651
dc.identifier.wos001074559400001
dc.language.isoeng
dc.peerreviewedyeseng
dc.publicationstatuspostprinteng
dc.publisherElsevier Science BVeng
dc.relation.ispartofJournal of Crystal Growth, volume 623, issue: Decembereng
dc.relation.publisherversionhttps://www.sciencedirect.com/journal/journal-of-crystal-growth/vol/623/suppl/C
dc.rightsČlánek ve verzi postprint bude přístupný od 02.09.2025.cze
dc.subjectAdsorptioneng
dc.subjectNucleationeng
dc.subjectPhosphateseng
dc.subjectMineralseng
dc.subjectAdsorpcecze
dc.subjectNukleacecze
dc.subjectFosfátycze
dc.subjectMinerálycze
dc.titleMechanisms of controlled crystallization of struvite-K by NTA and EDTA sodium saltseng
dc.title.alternativeMechanismus řízené krystalizace struvitu-K pomocí NTA a sodné soli EDTAcze
dc.typeArticleeng
dspace.entity.typePublication

Soubory

Původní svazek

Nyní se zobrazuje 1 - 1 z 1
Načítá se...
Náhled
Název:
Viani_et_al__NTA_EDTA_Solution_03_LZ_JM_(002).pdf
Velikost:
674.77 KB
Formát:
Adobe Portable Document Format