بررسي كارايي كربن‌فعال توليد‌شده از چوب انگور در حذف رنگ‌هاي راكتيو بلو 19 و راكتيو رد 198 از محلول آبي-مطالعات تعادلي و سنتيكي

Investigation on the Efficiency of Activated Carbon Produced from Grapes Wood for the Removal of Reactive Blue 19 and Reactive Red 198 dyes from Aqueous Solution- Equilibrium and Kinetic Studies

زمينه و هدف: رنگ‌هاي راكتيو از جمله پركاربردترين رنگ‌ها در صنايع نساجي هستند. در فرآيند رنگرزي حدود 60 تا 70% از رنگ‌ مصرفي بر روي الياف تثبيت مي‌شود. در آخرين مرحله آب‌شويي الياف حدود 15-10 % از رنگ‌هاي راكتيو مصرفي وارد پساب شده و باعث بروز مشكلات زيست محيطي مي‌گردند. لذا هدف از اين مطالعه حذف رنگ‌هاي راكتيو بلو19 و راكتيو رد 198 با استفاده از كربن‌فعال تهيه‌شده از پسماند حاصل از هرس درختچه انگور در سيستم ناپيوسته است. روش بررسي: در اين مطالعه كربن‌فعال با فعال‌ساز اسيدفسفريك در نسبت اشباع 1:2 و در دماي°C 400 سنتز شد. همچنين شرايط بهينه براي حداكثر جذب رنگ‌هاي راكتيو بلو19 و رد 198 در اين مطالعه pH برابر 2، دوز جاذب g/l 05/0، غلظت اوليه رنگ mg/l‌300، دما C° 60، حجم محلول ml 200 و زمان تماس 120 دقيقه تعيين شد. يافته ها: نتايج نشان داد كه نمونه كربن‌فعال با سطح ويژه m2/g 1950 و حجم كلي حفرات cm3/g 588/1 و توزيع 51% حفرات در محدوده ميكروحفره با حداكثر ظرفيت جذب mg/g 1154 براي رنگ بلو 19 و mg/g 431 براي رنگ راكتيو 198 در شرايط بهينه از پتانسيل بالايي در حذف رنگ برخوردار است. همچنين داده‌هاي تعادلي رنگ راكتيو بلو 19 تطابق بيشتري با مدل فرندليخ و داده‌هاي رنگ راكتيو رد 198 تطابق بهتري با مدل لانگمير داشت. جذب هر دو رنگ نيز از مدل سينتيكي شبه مرتبه دوم پيروي نمود. نتيجه گيري: اين مطالعه نشان داد كربن‌فعال تهيه‌شده از چوب انگور از پتانسيل بالايي در تصفيه پساب صنايع نساجي برخوردار است.

Background and Purpose: Reactive dyes are the most commonly used dyes in textile industry. During the dyeing process about 60 to 70 percent of consumer dye is fixed on the fibers. So about 10-15 % of consumed reactive dyes enters into the wastewater and causes environmental problems. The aim of this study was to remove Reactive Blue 19 and Reactive Red 198 dyes using activated carbon made from waste of tree pruning grapes in a batch system. Materials and Methods: In this study, activated carbon were synthesized with phosphoric acid in a ratio of 1: 2 at 400 C °. Also the optimum conditions for maximum adsorption of reactive Blue 19 and Red 198 dyes was determined (pH=2, adsorption dose= 0.05 g/l, dye concentration = 300 mg/l, temperature = 60°C, solution volume = 200 mL and contact time= 120 min). Finding: Batch adsorption results showed that activated carbon sample with a surface area 1950 m2/g and total pore volume 1.588 cm3/g and 51 percent pore size distribution in the range of micro-hole with the maximum adsorption capacity 1154 mg/g for Reactive Blue19 and 431 mg/g for Reactive Red 198 (In optimum condition) has great potential for the removal of dyes. Experimental data for Reactive Blue 19 are more compliance with Freundlich model and experimental data for Reactive Red 198 are more compliance with Langmuir model. Adsorption of dyes also be followed pseudo-second-order kinetic model. Discussion and Conclusion: The study showed activated carbon produced from annual pruning vineyards waste has high potential in the treatment of textile wastewater