تهيه كربن فعال از چوب درخت سرو و بررسي كارايي آن در حذف رنگ اسيد رد 18: مطالعه كينتيك و ثابت تعادل

Adsorption of Acid Red 18 by Activated Carbon Prepared from Cedar Tree: Kinetic and Equilibrium Study

زمينه و هدف: پساب‌هاي نساجي از مهمترين آلاينده‌هاي صنعتي محيط زيست مي‌باشند كه به دليل دارا بودن موادرنگ زاي سمي ‌باعث تهديد محيط زيست مي‌گردند. بنابراين در اين پژوهش از فرآيند جذب سطحي با كربن فعال تهيه شده از درخت كاج به دليل مزاياي بالاي اين فرآيند، در حذف رنگ اسيد رد 18 به عنوان يك نوع رنگ آزو استفاده گرديده است. روش بررسي: در اين مطالعه از كربن فعال تهيه شده از درخت سرو كه به روش احياي شيميايي تهيه گرديده بود به عنوان جاذب در جهت حذف رنگ اسيد رد 18 در سيستم ناپيوسته استفاده گرديد. كارايي حذف رنگ با تغيير دادن pH اوليه محلول ( از 3 تا 11)، زمان تماس ( 1 تا 120 دقيقه)، غلظت اوليه رنگ (50، 75 و mg/L 100) و ميزان جاذب (2 تا g/L 10) مورد بررسي قرار گرفت. همچنين از مدل‌هاي ايزوترمي ‌لانگموير و فروندليخ جهت محاسبه ثابت تعادل و از مدل‌هاي كينتيكي شبه درجه اول و شبه درجه دوم جهت تعيين كينتيك واكنش فرآيند استفاده گرديد. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه با افزايش غلظت اوليه رنگ، زمان تماس و همچنين ميزان جاذب كارايي حذف رنگ افزايش مي‌يابد. همچنين بيشترين مقدار حذف رنگ در محيط اسيدي (3=pH) مشاهده گرديد. در زمان تماس 120 دقيقه، pH برابر 3، ميزان جاذب برابر g/L 6 و غلظت رنگ mg/L 100 بيش از 95% رنگ حذف گرديد. نتايج حاصل از برازش داده‌هاي ثابت تعادل بروي مدل‌هاي ايزوترمي‌ نشان داد كه داده‌هاي ثابت تعادل با ضريب رگرسيون بالاتري از ايزوترم فروندليخ تبعيت مي‌كنند. همچنين براساس مدل ايزوترمي ‌لانگموير مشخص گردد كه هر گرم از جاذب مي‌تواند 28/51 ميلي‌گرم از رنگ اسيد رد 18 را به‌خود جذب كند. همچنين مشخص گرديد كه كينتيك واكنش فرآيند حذف از مدل كينتيكي شبه درجه دوم پيروي مي‌كند. نتيجه‌گيري: نتايج حاصل از اين بررسي نشان داد كه كربن فعال تهيه شده از درخت كاج كارايي سيار بالاتري در حذف رنگ اسيد رد 18 از خود نشان مي‌دهد و با توجه به وفور اين نوع درخت در ايران، مي‌توان از زغال تهيه شده از اين درخت براي تصفيه فاضلاب‌هاي حاوي ماده رنگ زاي اسيد رد 18 استفاده كرد.