The Potential of Date-palm Leaf Ash as Low-cost Adsorbent for the Removal of Pb(II) Ion from Aqueous Solution

قابليت كاربرد خاكستر برگ نخل (Phoenix dactylifera) (DLA) را (به عنوان پسماند كشاورزي ارزان قيمت) جهت جذب يون‌هاي Pb(II) بررسي شده است. فرآيند جذب جهت بررسي غلظت اوليه، دوز جاذب، زمان تماس، pH و دما انجام شد. نتايج نشان داد كه با افزايش دوز جاذب، جذب يون ‌ فلزي افزايش مي‌يابد. كاهش كارايي حذف با افزايش غلظت يون افزايش يافته و مقدار بهينه حذف 72/99% با غلظت mg/l 50 يون فلزي، g/l 5/0 دوز جاذب DLA و pH 5 به دست آمد. داده‌هاي تعادلي به دست آمده با استفاده از مدل‌هاي هم‌دماي لانگماير و فروندليچ با رگرسيون غيرخطي در 20، 30 و ?C 40 آناليز شدند. سينتيك جذب يون‌هاي Pb(II) با استفاده از سه مدل سينتيكي شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم و انتشار درون ذره‌اي مورد بررسي قرار گرفتند. فرآيند جذب بيشترين انطباق را با مدل شبه مرتبه دوم نشان داد. همچنين پارامترهاي ترموديناميكي، انرژي آزاد گيپس (?G?)، انتالپي (?H?) و آنتروپي (?S?) با استفاده از معادله وانت هوف، كه وابستگي ثابت تعادل به دما را توصيف مي‌كند، ارزيابي شد. ارزيابي نهايي ترموديناميكي جذب يون‌هاي Pb(II) با جاذب DLA نشان داد كه واكنش گرمازاست و به صورت خودبه‌خودي انجام مي‌شود.

The feasibility of Date-palm) Phoenix dactylifera (Leaf Ash (DLA) (a low-cost agricultural-byproduct) for adsorption of Pb(II) ions was investigated. An adsorption process was carried out to evaluate initial concentration, adsorbent dose, contact time, pH and temperature on the removal of Pb(II). The removal efficiency decreased with an increase of initial Pb(II) concentration and optimum removal efficiency of 99.72% was at 50 mg/l Pb(II) solution, 0.5 g/l DLA dose and pH level of 5. The equilibrium data were analyzed using the Langmuir and Freundlich isotherm models by nonlinear regression analysis at 20, 30 and 40 oC. It was found that the Langmuir isotherm model fitted better than the Freundlich isotherm model. The kinetic adsorption of Pb(II) ions was analyzed by the pseudo-first-order, the pseudo-second-order and the intra-particle diffusion model, demonstrating the overall adsorption was the one most suited to the pseudo-second-order kinetic model. Thermodynamic parameters, Gibbs free energy (?Go), enthalpy (?Ho), and entropy (?So) were also evaluated with application of the van’t Hoff equation that describes the dependence of equilibrium constant on temperature. The thermodynamics of Pb(II) adsorption onto DLA demonstrated that adsorption was spontaneous and endothermic.