بررسي معادلات تعادلي و سينتيكي حذف رنگ شاخص متيلن بلو با استفاده از كربن فعال شده از پوست ميوه بلوط

Equilibrium and Synthetic Equations for Index Removal of Methylene Blue Using Activated Carbon from Oak Fruit Bark

سابقه و هدف: رنگ‌ها از مهم‌ترين آلاينده‌هاي موجود در فاضلاب صنايع نساجي مي‌باشند كه غالبا سرطان‌زا، موتانوژن (جهش‌زا) و غير قابل تجزيه بيولوژيك بوده، لذا حذف آن‌ها از پساب از لحاظ زيست محيطي حائز اهميت است. اين پژوهش به درك فرايند جذب و توسعه يك تكنولوژي اقتصادي جهت تصفيه آب‌هاي آلوده به مواد رنگي مي‌پردازد. بدين منظور از كربن فعال شده از پوست ميوه بلوط به عنوان جاذب استفاده شد. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه، خصوصيات سطحي جاذب با استفاده از آزمون تبديل فوريه مادون قرمز و ميكروسكوپ الكتروني رويشي FTIR و SEM ارزيابي گرديد. به علاوه كارايي جاذب در حذف رنگ متيلن بلو در شرايط ناپيوسته با بررسي تاثير متغيرهايي نظير pH، زمان واكنش، مقدار جاذب، غلظت اوليه رنگ و دماي محلول مطالعه شد. در نهايت نتايج توسط 7 مدل سينتيك و 4 مدل ايزوترم تحليل گرديد. يافته‌ها: در اين پژوهش بالاترين كارايي حذف رنگ متيلن بلو در pH بهينه 6 ، مدت زمان 180 دقيقه و دوز جاذب g/l 2 حاصل شد كه براي غلظت اوليه‌ي رنگ mg/l100 حدود 91/08 درصد به دست آمد. نتايج نشان دادند كه آزمايشات از ايزوترم لانگموير نوع يك (0/9971=R^2) پيروي مي‌كند. هم‌چنين مطالعات سينتيكي همبستگي بيش‌تري را با معادله شبه درجه دو (0/9715=R^2) نشان داد. استنتاج: بر مبناي نتايج حاصل از اين مطالعه مي‌توان اظهار نمود كه كربن فعال شده از پوست بلوط مي‌تواند به عنوان يك جاذب موثر و ارزان قيمت در فرايندهاي تصفيه مورد استفاده قرار گيرد.

Background and purpose: Dyes are one of the most contaminants in textile industrial wastewater that are often carcinogenic, mutagenic and non-degradable. Therefore, their removal from effluents is very essential to avoid environmental consequences. The purpose of this study was to gain a better insight into the adsorption process and using an economic technology for dye waste water treatment. For these purposes activated carbon was used. Materials and methods: In this study, the adsorbent surface properties were evaluated using converted Fourierinfera red (FT-IR) test and scanning electronic microscope (SEM). In discontinuous station, adsorbent effectiveness for methylene blue dye removal was measured considering pH, reaction time, adsorbent dose, initial dye concentration and temperature. Finally, data was analyzed using seven kinetic and four isotherm models. Results: The highest removal efficiency of methylene blue was obtained at pH=6, reaction time=180 minutes, and adsorbent dose=2 gl-1. Removal efficiency of methylene blue in initial concentration (50 mg-1) was 91.08%. In this study the adsorption process followed the Langmuir isotherm (R2= 0.9971). Also, kinetic studies showed high correlation coefficient on pseudo-second order equation ((R2= 0.996). Conclusion: According to this study, activated carbon from Oak fruit bark could be used as an effective and economic adsorbent in wastewater treatments.