ارزيابي تاثير مواد شيميايي بر ظرفيت جذب خاكستر سبوس برنج در حذف فنل از محلول هاي آبي: مطالعات سينتيك و ايزوترمي و ترموديناميك

Evaluation of Phenol Removal from Aqueous Solution by Adsorption onto Activated Rice Husk (ARH) Treated with Different Chemicals: Kinetics, Isotherms and Thermodynamics

زمينه و هدف: فنل يك تركيب سمي، سرطان زا در محيط زيست شناخته شده است، همچنين سبب ايجاد بو و طعم ناخوشايند در مخازن آبي است، مطالعه حاضر به تاثير مواد شيميايي بر كارايي خاكستر سبوس برنج بعنوان يك جاذب ارزان قيمت در حذف فنل از آب پرداخته است. روش كار: اين پژوهش يك مطالعه آزمايشگاهي مداخله اي بود كه جهت بهبود ظرفيت جذب خاكستر سبوس، از مواد شيميايي (MgO، CaCl2، KOH، MgCL2، NaOH، SO4NH4، NH4Cl،ZnCl2 ) استفاده شد. سپس به تاثير پارامترهاي pH، زمان تماس، غلظت اوليه فنل، دوز جاذب و دما بر ميزان حذف فنل پرداخته شد. يافته ها: نتايج نشان داد كه خاكستر سبوس برنج، اصلاح شده با سولفات آمونيوم، بالاترين كارايي (94/85%) و اصلاح نشده كمترين كارايي (52/8%) را داشت. فرايند جذب از مدل ايزوترم لانگمير (0/99≤2 R) و مدل سينتيكي درجه دوم (0/99≤R2 ) تبعيت مي­كرد. حداكثر ظرفيت جذب بر مبناي مدل لانگمير 66/6mg/g حاصل گرديد. مقادير بدست آمده از متغيرهاي ترموديناميكي نيز نشان داد كه جذب فنل بر روي خاكستر سبوس برنج اصلاح شده گرماده و خودبه خودي است. نتيجه گيري: نتايج نشان دهنده اين بود كه سولفات آمونيوم باعث افزايش كارايي خاكستر سبوس برنج شده كه اين نيز به نوبه خود سبب كاهش مصرف جاذب مي شد. بنابر اين با توجه به قابل دسترس بودن سبوس برنج و سادگي اصلاح آن، اين جاذب را مي توان در صنعت آب و فاضلاب براي حذف تركيبات فنلي به كاربرد.

Back ground & objectives: Phenol is known as the most toxic agent in environment as well as creating unpleasant flavor and smell in water resources. The present research is to assess the effect of different chemical agents in adsorption capacity improvement of ARH a costeffective absorbent a promising approach for phenol removal. Methods: This study is of experimental-intervention type that for capacity improvement rice husk ash and the effect of different chemical used of) Mgo, CaCL2, KOH, MgCL2, NaOH, SO4NH4, NH4CL, ZnCL2).Then to influences of various factors, such as pH, contact time, initial phenol concentrations, adsorbent dose and temperature on the sorption capacity of ARH were examined Results: Study showed that improvement rice husk ash with ammonium sulfate had the highest efficiency 94.85% and no treat had lowest efficiency 54.7% for phenol removal. Process sorption of phenol followed Longmuir isotherm (R2≥0.99) and the kinetic model of pseudo second-order (R2≥0/99). The maximum adsorption capacity was calculated 66.6 mg/g based on Langmuir isotherm. Also, the calculated values from thermodynamic parameters showed that the adsorption of phenol on ARH is endothermic and spontaneous. Conclusion: These results indicate that ammonium sulfate increases the efficiency of rice husk ash as sorbent increased. Due to the availability of rice bran and easily modified, it can be absorbing the water and wastewater industry for the removal of aromatic compounds to use.