بررسي تأثير اسيد استيك بر كارايي اسكوريا در حذف رنگ مالاشيت از محيط هاي آبي: تعيين مدل، ايزوترم و سينتيك واكنش

The effect study of Acetic acid on the scoria performance in removing of Malachite from aquatic environments: Determination of model, isotherms and reaction kinetics

زمينه و هدف: رنگ مالاشيت به دليل ويژگي هاي ساختاري قابليت تجزيه بسيار كمي داشته و موجب ايجاد مشكل در محيط هاي آبي مي شود. با توجه به تأثير اسيد استيك بر ويژگي هاي فيزيكي و شيميايي اسكوريا، هدف از اين مطالعه بررسي كارايي فرم هاي مختلف اصلاح شده اسكوريا با اسيد استيك در حذف رنگ مالاشيت از محيط هاي آبي مي باشد. روش بررسي: اين مطالعه آزمايشگاهي بوده كه در pH، دوز جاذب، زمان هاي تماس مختلف و غلظت ثابت رنگ انجام شد. سپس غلظت باقيمانده در محلول رنگ از طريق جذب به وسيله اسپكتروفتومتر در طول موج 665 نانومتر اندازه گيري شد. به منظور درك چگونگي جذب، داده هاي به دست آمده با ايزوترم هاي جذب لانگمير، فروندليچ و سينتيك هاي واكنش شبه درجه اول و دوم برازش داده شدند. براي تحليل داده ها از نرم افزار (DOE= Design of Experiments) استفاده شد. يافته ها: نتايج نشان داد كه با افزايش نرماليته اسيد، pH، دوز جاذب و زمان تماس، كارايي جاذب در حذف رنگ افزايش مي يابد، به طوري كه بيشترين راندمان حذف (100%) براي جاذب اصلاح شده با اسيد استيك 12 نرمال در 11 =pH، دوز جاذب 1/4 گرم در ليتر و زمان 75 دقيقه به دست آمد. همچنين جذب رنگ از هر دو ايزوترم لانگمير و فروندليچ و سينيتك شبه درجه دوم تبعيت مناسبي داشت. نتيجه گيري: با توجه به نتايج مي توان گفت كه جذب رنگ هم به صورت چند لايه اي و تك لايه اي صورت مي گيرد و اصلاح اسكوريا با اسيد استيك موجب افزايش كارايي آن نسبت به اسكوريا طبيعي مي شود.

Background and aim: Malachite due to its structural features and low degradability can be difficult in aquatic environments. Given the acetic acid effect on the physical and chemical characteristics of scoria, this study was aimed to evaluate acetic acid on the scoria performance in removing of Malachite from aquatic environments. Methods: This is lab scale study that carried out in vitro at different pH, adsorbent dosage, contact time and constant concentration of the dye. Residual concentrations of dye were measured in 665 nm. In order to understand adsorption process, obtained data were fitted by the Langmuir, Freundlich isotherms, and pseudo first and second order kinetics. Data were analyzed by design of experiments software (DOE). Results: The results showed that removing of dye increased with increasing of acid normality, pH, adsorbent dosage and contact time. The highest efficiency (100%) obtained for the modified adsorbent with Acetic acid 12 normality in pH=11, of adsorbent dose=1.4 g/L and contact time of 75 minutes. Adsorption data were proper obeyed from both the Langmuir isotherm and Freundlich adsorption and pseudo-second-order kinetic. Conclusion: According to the results, it can be concluded that Malachite adsorption by scoria occurs as both multi and mono layer and scoria treatment with acetic acid, due to wide chemical changes (especially silica/ alumina ratio) of adsorbent structure cause the increasing efficiency of its than natural scoria.