Competitive Adsorption of VOCs and BOM: the Role of Molecular Oxygen

• Published in: Journal - American Water Works Association 1994-03, Vol.86 (3), p.80-90
• Main Authors: Sorial, George A., Cerminara, Perry, Papadimas, Spyridon P., Suidan, Makram T., Speth, Thomas F.
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Activated carbon; ADSORPTION; AIR POLLUTION; Anaerobic conditions; Applied sciences; AROMATICS; ATMOSPHERIC CHEMISTRY; Biological and physicochemical phenomena; Bottles; Carbon; CHEMISTRY; CHLORINATED ALIPHATIC HYDROCARBONS; CHLORINATED AROMATIC HYDROCARBONS; CHLOROFORM; Chlorophenols; ENVIRONMENTAL SCIENCES; Exact sciences and technology; Groundwater; HALOGENATED ALIPHATIC HYDROCARBONS; HALOGENATED AROMATIC HYDROCARBONS; Isotherms; Natural water pollution; ORGANIC BROMINE COMPOUNDS; ORGANIC CHLORINE COMPOUNDS; ORGANIC COMPOUNDS; ORGANIC HALOGEN COMPOUNDS; Organics; Oxygen; POLLUTION; Research & Technology; SORPTION 540120 > Environment, Atmospheric-- Chemicals Monitoring & Transport-- (1990-); Volatile Organic Chemicals; Volatile organic compounds; Water treatment and pollution
• ISSN: 0003-150X; 1551-8833
• DOI: 10.1002/j.1551-8833.1994.tb06170.x

In this study, the presence of background organic matter (BOM) was seen to reduce the adsorptive capacity of carbon for chloroform, chlorobenzene, and dibromochloropropane. Adsorption of these compounds was further reduced under oxic conditions. This additional reduction in capacity was likely due to conglomeration of BOM on the carbon surface, which reduced the available surface area for the target volatile organic chemical (VOC). Adsorption isotherms conducted with constant initial concentration ratios of VOC to BOM showed similar behavior. The ideal adsorbed solution theory (IAST) was found to accurately describe anoxic adsorption isotherms for VOCs in water containing BOM but failed to predict this competition for data collected under oxic conditions. En este estudio, se observó que la presencia de materia orgánica de fondo (BOM en inglés) redujo la capacidad de adsorción del carbón en el cloroformo, clorobenceno, y el dibromocloropropano. La adsorción de estos compuestos se redujo aún más en condiciones oxidantes. Esta capacidad de reducción adicional se debe probablemente a la aglomeración del BOM en la superficie del carbón, que redujo el área superficial disponible para el elemento químico orgánico volátil (VOC en inglés) estudiado. Isotérmicas de adsorción creadas con relaciones constantes de la concentración inicial entre el VOC y BOM mostraron un comportamiento similar. Se descubrió que la teoría ideal de solución en adsorción describe precisamente las isotérmicas de adsorción anóxica de los VOC en agua que contienen BOM pero que no predecían esta competencia en los datos recogidos en condiciones oxidantes.