تعيين كارايي، ايزوترم و سينتيك جذب رنگ Sunset Yellow FCF از محلول آبي توسط كربن فعال گرانوله

Determination of the Efficiency, Isotherm, and Kinetics of Color Absorption of Sunset Yellow FCF from Aqueous Solution by Granular Activated Carbon

مقدمه و هدف: رنگ SY) Sunset Yellow FCF ) يكي از آلاينده هاي خطرناك رنگ آزوي موجود در پساب فرايندهاي مواد غذايي است. در اين ارتباط، در پژوهش حاضر كارايي كربن فعال گرانوله (GAC: (Granular Activated Carbon در جذب رنگ Sunset Yellow FCF از محلول آبي و همچنين ايزوترم و سينتيك هاي جذب مورد ارزيابي قرار گرفت. روش كار: پژوهش حاضر يك مطالعه تجربي- آزمايشگاهي مي باشد كه در آن به بررسي تأثير پارامترهاي مستقل مانند pH ، زمان تماس، دوز جاذب و غلظت اوليه بر درصد حذف رنگ Sunset Yellow FCF پرداخته شده است. جذب نمونه ها توسط دستگاه اسپكتروفتومتر در طول موج 480 نانومتر با سه بار تكرار انجام شد. در اين پژوهش از مدل هاي ايزوترم جذب Langmuir و Freundlich براي مدل سازي رياضي فرايند جذب رنگ Sunset Yellow استفاده گرديد. معادلات سينتيك شبه درجه اول و شبه درجه دوم نيز براي آناليز داده هاي آزمايش مورد استفاده قرار گرفتند.يافته ها: زمان ماند، نقش مهم تري نسبت به pH و غلظت هاي اوليه رنگ در فرايند جذب دارد و افزايش زمان ماند از 5 تا 50 دقيقه باعث افزايش راندمان حذف رنگ از 62 به 85 درصد مي شود. از سوي ديگر، هنگامي كه دوز جاذب از 1 تا 8 گرم افزايش مي يابد، راندمان حذف رنگ از 65 به 82 درصد افزايش پيدا مي كند. شايان ذكر است كه فرايند جذب از ايزوترم جذب مدل Freundlich با ضريب همبستگي 9998 / 0= r2 و از مدل سينتيكي شبه درجه يك با ضريب همبستگي 9975 / 0= r2 تبعيت مي كند. نتيجه گيري: مطابق با نتايج مي توان گفت كه رنگ Sunset Yellow به طور قابل توجهي با جاذب كربن فعال گرانوله جذب مي گردد؛ به طوري كه مي توان از آن به عنوان روشي بسيار مؤثر براي حذف رنگ Sunset Yellow از محلول هاي آبي استفاده كرد.

Introduction and purpose: Sunset yellow FCF is a hazardous azo dye pollutant found in food processing effluent. In this study, the efficiency of granular activated carbon on the absorption of sunset yellow FCF from aqueous solution, as well as isotherm and absorption kinetics were evaluated. Methods: This experimental laboratory study was conducted to investigate the effect of independent parameters such as pH, contact time, adsorbent dose, and initial concentration on the removal percent of sunset yellow FCF. The absorbance of the specimens was read three times by a spectrophotometer apparatus at the wavelength of 480 nm. In this study, the Langmuir and Freundlich adsorption isotherm models were used for mathematical modeling of the sunset yellow color adsorption process. Additionally, the pseudo-first- and pseudo-second-order kinetics equations were used for data analysis. Results: The contact time played a greater role in the adsorption process than either pH or initial dye concentration. By increasing contact time from 5 min to 50 min, the dye removal efficiency increased from 62% to 85%. When the weight of the adsorbent increased from 1 g to 8 g, the dye removal efficiency increased from 65% to 82%. Freundlich isotherm models could describe the adsorption equilibrium of the dye onto the granular activated carbon. Freundlich isotherm represented a better correlation compared to other isotherms (R2>0.9998). Moreover, pseudofirst-order models fit well with the experimental data (R2>0.9975). Conclusion: According to the results, sunset yellow color was significantly absorbed on the activated carbon adsorbent. Therefore, it could be used as a very effective method to remove sunset yellow from aqueous solutions.