Науковий вісник НГУ

Посилення адсорбції азоїдного барвника (Azucryl Red) природними та прогартованими гіпералюмінієвими каолінами

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №1 2024

Останнє оновлення: 04 березня 2024

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1768

Authors:

A.Сехрі*, orcid.org/0009-0000-5367-9123, Лабораторія технології матеріалів і технологічного машинобудування (LTMGP), Університет Беджая, м. Беджая, Алжир

Л.Махтут, orcid.org/0009-0005-2664-954X, Лабораторія технології матеріалів і технологічного машинобудування (LTMGP), Університет Беджая, м. Беджая, Алжир

A.Бузіді, orcid.org/0000-0002-4616-6896, Лабораторія електротехніки (LGE), Університет Беджая, м. Беджая, Алжир

Н.Бузіді, orcid.org/0000-0002-9154-5895, Лабораторія технології матеріалів і технологічного машинобудування (LTMGP), Університет Беджая, м. Беджая, Алжир

М.Ферфар, orcid.org/0000-0002-2028-5213, Центр екологічних досліджень, м. Аннаба, Алжир

* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2024, (1): 105 - 113

https://doi.org/10.33271/nvngu/2024-1/105

Abstract:

Мета. Вилучення основного текстильного барвника Azucryl Red (AR) із водних розчинів за допомогою гіпералюмінієвих каолінів родовищ Шаранти (Франція) у природному та прогартованому стані.

Методика. З метою отримання оптимальних значень параметрів процесу адсорбції AR у природному та прогартованому каоліні з відповідними назвами Kca, Kcm, Ckca та Ckcm, використовували інтерактивні параметри pH, час контакту pH_pzc, концентрацію барвника, завантаження адсорбенту й температуру.

Результати. Адсорбційна рівновага була встановлена за 7 хв, а кінетична модель другого порядку краще описала кінетику адсорбції всіх каолінів у процесі хемосорбції. Ізотерма адсорбції отриманих результатів краще відповідає моделі Ленгмюра. Максимальна утримувана кількість становила 67,97 і 73,38 мг/г відповідно у зразках Kcm і Kca. Крім того, у прокаленому стані максимальна утримувана кількість становила 76,66 і 75,64 мг/г відповідно для прокалених зразків каоліну CKcm і CKca за температури 298 К і рН = 6. Термодинамічну природу процесу адсорбції визначали шляхом розрахунку значень H, S і G°. Позитивне значення H° свідчить про те, що адсорбція є ендотермічно спонтанною, яка посилюється при підвищенні температури.

Наукова новизна. Термічна обробка різних видів каолінів при 400 °C посилює процес адсорбції. Тому результати показують, що Ckcm продемонстрував найвищу адсорбційну здатність у видаленні барвника, за ним слідує Ckca.

Практична значимість. Досліджені процеси адсорбції токсичного барвника Azucryl Red у водному середовищі із застосуванням природного та прогартованого гіпералюмінієвих каолінів при 400 °С. Оптимізація й моделювання параметрів адсорбції за допомогою теорій Ленгмюра, Фрейндліха та Еловича дозволили знайти оптимальні експериментальні умови адсорбції. Таким чином, наші результати свідчать про те, що процес адсорбції барвника Azucryl Red із водних розчинів удосконалюється при використанні прогартованого при 400 °С каоліну, що містить органічні речовини.

Ключові слова: каоліни, Шарантський басейн, прогартовані сорбенти, барвник Azucryl Red, адсорбція, навколишнє середовище

References.

1. Lotfi, M., Lazhar, B., Jean-Claude, B., Abdelkrim, B., Aymen, A., Amar, T., Farid, …, & Houcine, R. (2018). Removal of Methylene Blue from aqueous solutions by adsorption on Kaolin: Kinetic and equilibrium studies. Applied Clay Science, 153, 38-45. https://doi.org/10.1016/j.clay.2017.11.034.

2. Errais, E., Duplay, J., & Darragi, F. (2010). Textile dye removal by natural clay – case study of Fouchana Tunisian clay. Environmental Technology, 31, 373-380. https://doi.org/10.1080/09593330903480080.

3. Nejib, A., Joelle, D., Fadhila, A., Sophie, G., & Malika, T.-A. (2015). Adsorption of anionic dye on natural and organophilic clays: effect of textile dyeing additives. Desalination and Water Treatment, 54, 1754-1769. https://doi.org/10.1080/19443994.2014.895781.

4. Adeyemo, A. A., Adeoye, I. O., & Bello, O. S. (2017). Adsorption of dyes using different types of clay: a review. Applied Water thermodynamic studies. Chemical Engineering Journal, 155, 627-636. https://doi.org/10.1007/s13201-015-0322-y.

5. Chaari, I., Fakhfakh, E., Medhioub, M., & Jamoussi, F. (2019). Comparative study on adsorption of cationic and anionic dyes by smectite rich natural clays. Journal of Molecular Structure, 1179, 672-677. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2018.11.039.

6. Abida, K., Munawar, I., Anum, J., Kiran, A., Zill-i-Huma, N., Haq Nawaz, B., & Shazia, N. (2018). Dyes adsorption using clay and modified clay: A review. Journal of Molecular Liquids, 256, 395-407. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2018.02.034.

7. Malakootian, M., Mansoorian, H. J., Hosseini, A., & Khanjani, N. (2015). Evaluating the efficacy of alumina/carbon nanotube hybrid adsorbents in removing Azo Reactive Red 198 and Blue 19 dyes from aqueous solutions. Process Safety and Environment Protection, 96, 125-137. https://doi.org/10.1016/j.psep.2015.05.002.

8. Mishra, S., & Maiti, A. (2020). Biological methodologies for treatment of textile wastewater. Water Science and Technology Library,  91, 77-107. https://doi.org/10.1007/978-3-030-38152-3_6.

9. Gamoudi, S., & Srasra, E. (2019). Adsorption of organic dyes by HDPy+-modified clay: effect of molecular structure on the adsorption. Journal of Molecular Structure, 1193, 522-531. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2019.05.055.

10. Priscila, F. de Sales, Zuy M. Magriotis, Marco Aurélio de L. S. Rossi, Letícia G. Tartuci, ..., & Paulo R. M. Viana (2013). Study of chemical and thermal treatment of kaolinite and its influence on the removal of contaminants from mining effluents. Journal of Environmental Management, 128, 480-488. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2013.05.035.

11. Feriel, B., Sonia, D., Neila, D., & Mohamed, F. M. (2015). Application of modified clays as an adsorbent for the removal of Basic Red 46 and Reactive Yellow 181 from aqueous solution. Desalination and Water Treatment, 29, 13561-13572. https://doi.org/10.1080/19443994.2015.1061953.

12. Bouzidi, N., Siham, A., Concha-Lozano, N., Gaudon, P., Janin, G., Mahtout, L., & Merabet, D. (2014). Effect of chemico-mineralogical composition on color of natural and calcined kaolins. Color Research and Application, 39, 499-505. https://doi.org/10.1002/col.21813.

13. Rumi, G., & Amit, K. D. (2022). Use of Anionic Surfactant-Modified Activated Carbon for Efficient Adsorptive Removal of Crystal Violet Dye. Adsorption Science & Technology, 28, 2357242. https://doi.org/10.1155/2022/2357242.

14. Erling, D., Shaoming, Y., Liming, Z., Jinsong, Z., Xiangqi, Huang & Wang, Y. (2011). Pb(II) sorption on molecular sieve analogs of MCM-41 synthesized from kaolinite and montmorillonite. Applied Clay Science, 51, 4-101. https://doi.org/10.1016/j.clay.2010.11.009.

15. Hongxia, Z., Zhiwei, N., Zhi, L., Zhaodong, W., Weiping, L., Xiaoyun, W., & Wangsuo, W. (2015). Equilibrium, kinetic and thermodynamic studies of adsorption of Th(IV) from aqueous solution onto kaolin. Journal of Radio analytical and Nuclear Chemistry, 303, 87-97. https://doi.org/10.1007/s10967-014-3324-6.

16. Bouatay, F., Dridi-Dhaouadi, S., Drira, N., & Mhenni, M. F. (2016). Application of modified clays as an adsorbent for the removal of Basic Red 46 and Reactive Yellow 181 from aqueous solution. Desalination and Water Treatment, 57, 13561-13572. https://doi.org/10.1080 /19443994.2015.1061953.

17. Trevor, C. B., Ali, B., Christopher, M., & Fellows (2023). Universal Langmuir and Fractal Analysis of High-Resolution Adsorption Isotherms of Argon and Nitrogen on Macroporous Silica. American Chemical Society. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.2c02932.

18. Elhadj, M., Samira, A., Mohamed, T., Djawad, F., Asma, A., & Djamel, N. (2020). Removal of Basic Red 46 dye from aqueous solution by adsorption and photocatalysis: equilibrium, isotherms, kinetics, and thermodynamic studies. Separation Science and Technology, 55, 867-885. https://doi.org/10.1080/01496395.2019.1577896.

19. Feng, N. C., Guo, X. Y., Liang, S., Zhu, Y. S., & Liu, J. P. (2011). Biosorption of Heavy Metals from Aqueous Solutions by Chemically Modified Orange Peel. Journal of Hazardous Materials, 185, 49-54. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2010.08.114.

• < Попередня
• Наступна >