بررسی تاثیر اسید نیتریک با نرمالیته های مختلف بر کارایی اسکوریا در حذف رنگ مالاشیت از محیط های آبی: تعیین مدل، ایزوترم و سینتیک واکنش

خلاصه فارسی

زمینه و هدف: رنگ مالاشیت به دلیل ویژگی های ساختاری قابلیت تجزیه بسیار کمی داشته و در محیط های آبی به سختی حذف می شود. با توجه به تاثیر اسید نیتریک بر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی اسکوریا، هدف از این مطالعه بررسی کارایی فرم های مختلف اصلاح شده اسکوریا با اسید نیتریک 1، 6 و 12 نرمال در حذف رنگ مالاشیت از محیط های آبی می باشد. روش بررسی: فرایند جذب در شرایط آزمایشگاهی در pH، دوز جاذب، زمان های تماس مختلف و غلظت ثابت رنگ انجام شد. سپس غلظت باقیمانده در محلول رنگ از طریق جذب بوسیله دستگاه اسپکتروفتومتر (Cary 50 ساخت کمپانی (Perkin Elmerدر طول موج nm 665 اندازه گیری شد. جهت تعیین حجم نمونه نیز از برنامه نرم افزاری DOE استفاده گردید. همچنین به منظور درک چگونگی جذب، داده های بدست آمده با ایزوترم های جذب لانگمیر، فروندلیچ و سینتیک های واکنش شبه درجه اول و دوم برازش داده شدند.. یافته ها: نتایج نشان داد که با افزایش نرمالیته اسید، pH، مقدار جاذب و زمان تماس، کارایی جاذب در حدف رنگ افزایش می یابد، بطوری که بیشترین راندمان حذف (100٪) برای جاذب های اصلاح شده با اسید نیتریک 1، 6 و 12 نرمال در 11 = pH ، مقدار جاذب 4/1 گرم در لیتر و زمان 75 دقیقه به دست آمد. همچنین جذب رنگ از هر دو ایزوترم لانگمیر و فروندلیچ و سینتیک شبه درجه دوم تبعیت مناسبی داشت. بحث و نتیجه گیری: با توجه به نتایج می توان گفت که جذب رنگ هم به صورت چند لایه ای و تک لایه ای صورت می گیرد و اصلاح اسکوریا با اسید نیتریک به دلیل تغییرات وسیع شیمیایی(بویژه نسبت سیلیکا به آلومینا) در ساختار جاذب موجب افزایش کارایی آن نسبت به اسکوریا طبیعی می شود.

عنوان انگليسی

Investigating the effect of Nitric acid (with different normalities) on the efficiency of scoria in Malachite removal from aquatic environments: determination of model, isotherms and reaction kinetics

خلاصه انگلیسی

Background and Objective: Malachite, due to its features and low degradability, can be removed from aquatic environments with difficulty. Given the Nitric acid effect on the physical and chemical characteristics of scoria, this study was to evaluate the effect of sulfuric acid normality (1, 6 and 12) on the efficiency of scoria in Malachite removal from aquatic environments and to determine model, isotherms and reaction kinetics. Method: Adsorption processes were carried out in vitro at different pH values, adsorbent dosages, contact times and constant concentrations of the dye. Residual concentrations of dye was measured as 665 nm by a spectrophotometer (Cary 50 Perkin Elmer Co). In order to understand the adsorption process, the obtained data were fitted by the Langmuir, Freundlich isotherms, and pseudo-first and second-order kinetics. Findings: The results showed that the dye removal eas increased with the increase of acid normality, pH, adsorbent dosage and contact time. The highest efficiency (100%) was obtained for the adsorbent modified with sulfuric acid 6 and 12 normalities in pH =11, adsorbent dose of 1.4 g/L and contact time of 75 minutes. Adsorption data proper followed both the Langmuir isotherm, Freundlich adsorption and pseudo-second-order kinetic. Discussion and Conclusion: According to the results, it can be concluded that Malachite adsorption by scoria occurs in both multi-and mono-layerd forms and scoria treatment with Nitric acid, due to wide chemical changes (especially silica/alumina ratio) of adsorbent structure, increases the efficiency as compared to natural scoria.

Document Downloads