A multi-step procedure, based on the employment of K10-Montmorillonite, is proposed for the selective removal of metal ions and dyes from a multicomponent solution. The objective is twofold: decontaminate the effluents and separate and recover the valuable byproducts present in wastewaters. Three common contaminants, i.e., crystal violet dye (CV), Ce(III) and Pb(II) were chosen as “model” pollutants. The main factors affecting the pollutants’ sorption were investigated. The experimental data were correlated with adsorption isotherms and kinetic models to obtain a deeper insight into the adsorption processes. The affinity of the clay toward the pollutants is favored by an increasing pH and follows the order CV > Pb(II) > Ce(III). Whereas Ce(III) metal ions do not adsorb onto clay under strongly acidic conditions, both Pb(II) and CV can adsorb under all the investigated pH conditions. The analysis of isotherms and kinetic profiles revealed that CV adsorbs onto clay through a mechanism consisting of two parallel processes, namely cation exchange on the external mineral surface and in the interlayer and surface complexation at the edge sites, while metal ion uptake is due solely to cation exchange processes involving mineral surfaces. The time required for the complete removal of pollutants follows the order CV > Ce(III) >> Pb(II). The possibility to modulate the adsorption features by changing experimental conditions was successfully employed to propose the best strategy for the progressive removal of different components from aqueous solutions.

中文翻译：

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基于K10-蒙脱土的多步法吸附分离结晶紫，铈（III）和铅（II）

提出了一种基于使用K10-蒙脱土的多步骤程序，用于从多组分溶液中选择性去除金属离子和染料。目的是双重的：净化废水，分离并回收废水中存在的有价值的副产物。选择三种常见污染物，即结晶紫染料（CV），Ce（III）和Pb（II）作为“模型”污染物。研究了影响污染物吸附的主要因素。将实验数据与吸附等温线和动力学模型相关联，以更深入地了解吸附过程。pH值的增加有利于粘土对污染物的亲和力，并遵循CV> Pb（II）> Ce（III）的顺序。铈（III）金属离子在强酸性条件下不会吸附到粘土上，在所有研究的pH条件下，Pb（II）和CV都可以吸附。等温线和动力学曲线的分析表明，CV通过包括两个平行过程的机制吸附在粘土上，即外部矿物表面和中间层中的阳离子交换以及边缘部位的表面络合，而金属离子的吸收仅是由于涉及矿物表面的阳离子交换过程。完全清除污染物所需的时间遵循CV> Ce（III）>> Pb（II）的顺序。通过改变实验条件来调节吸附特性的可能性已成功用于提出从水溶液中逐步去除不同组分的最佳策略。等温线和动力学曲线的分析表明，CV通过包括两个平行过程的机制吸附在粘土上，即外部矿物表面和中间层中的阳离子交换以及边缘部位的表面络合，而金属离子的吸收仅是由于涉及矿物表面的阳离子交换过程。完全清除污染物所需的时间遵循CV> Ce（III）>> Pb（II）的顺序。通过改变实验条件来调节吸附特性的可能性已成功用于提出从水溶液中逐步去除不同组分的最佳策略。等温线和动力学曲线的分析表明，CV通过包括两个平行过程的机制吸附在粘土上，即外部矿物表面和中间层中的阳离子交换以及边缘部位的表面络合，而金属离子的吸收仅是由于涉及矿物表面的阳离子交换过程。完全清除污染物所需的时间遵循CV> Ce（III）>> Pb（II）的顺序。通过改变实验条件来调节吸附特性的可能性已成功用于提出从水溶液中逐步去除不同组分的最佳策略。离子交换是指矿物外部表面和中间层之间的阳离子交换以及边缘部位的表面络合，而金属离子的吸收则完全是由于涉及矿物表面的阳离子交换过程所致。完全清除污染物所需的时间遵循CV> Ce（III）>> Pb（II）的顺序。通过改变实验条件来调节吸附特性的可能性已成功用于提出从水溶液中逐步去除不同组分的最佳策略。离子交换是指矿物外部表面和中间层之间的阳离子交换以及边缘部位的表面络合，而金属离子的吸收则完全是由于涉及矿物表面的阳离子交换过程所致。完全清除污染物所需的时间遵循CV> Ce（III）>> Pb（II）的顺序。通过改变实验条件来调节吸附特性的可能性已成功用于提出从水溶液中逐步去除不同组分的最佳策略。