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象铁果壳对水溶液中刚果红的吸附效果评价

U.E. Chaudhari1＊

1化学系，M.F.M. Warud，印度。

DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.5.1.38

采用间歇式吸附法研究了水溶液中刚果红在苦叶铁果壳(FEFS)上的吸附。操作变量为pH值、初始染料浓度、接触时间。研究了吸附等温线(Langmuir和Freundlich)和动力学模型。FEFS的吸附量随温度的升高而增大。吸附热力学参数如“G”、“H”和“S”进行了评估。刚果红在FEFS上的吸附是吸热过程。本工作的目的是研究吸附染料的有效性，从其水溶液和去除颜色的纺织和各种工业废水。


吸附;象铁果壳;刚果红;吸附动力学

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象铁果壳对水溶液中刚果红的吸附性能评价。Curr World environment 2010;5 (1):213-216 DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.5.1.38

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象铁果壳对水溶液中刚果红的吸附性能评价。中国环境科学(英文版);5(1):213-216。可以从://www.a-i-l-s-a.com/?p=1160

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收到: 2010-04-12
接受: 2010-05-29

介绍

随着限制条件的日益严格，从工业废水中提取颜色已成为一个重大问题。纺织制浆造纸废水由于残留染料的存在，具有较高的着色性，从而降低了其审美价值结构，对水环境和人类生活具有毒性和危害。水中颜色的存在通过减少光的穿透来抑制水生动植物的生长。化学混凝法、生物吸附法、臭氧氧化法和吸附法已被广泛采用，吸附法是去除废水中染料最有效的物理方法之一，具有很大的潜力。本研究的目的是制备活性炭Ferronia elephantum果壳与吸附建立了刚果红循环的等温线。可用于污染治理的设计目的。

材料和方法

吸附剂的制备

的吸附剂Ferronia elephantum果壳(FEFS)采自位于warud和Padhurna之间的Pandhari森林。的Ferronia elephantum果壳首次干燥在一个在160°C的温度下放置6小时。磨后在0.1 N NaOH溶液中浸泡过夜去除木质素含量，再用0.1 N HCI溶液中和多余碱度。用蒸馏水洗涤几次，直到洗涤水变成无色。在130°C的马弗炉中保存6小时。对其进行筛分，平均粒径为200目。最后在50°C以上的温度下干燥数小时。然后将吸附剂储存在干燥器中进行最后的研究。

吸附剂的制备和批量研究

将1克染料溶于1000ml双蒸馏水中，制备出1000mg/L刚果红原液。用双蒸馏水稀释原液，得到所需的标准溶液。干燥量为0.2克。FEF。取壳于250ml试剂瓶中，加入含有不同浓度刚果红染料的标准溶液(100ml)，在室温下摇瓶，使体系达到平衡。通过过滤分离吸附剂和吸附剂，滤液在495 nm a的分光光度计上对试剂空白进行测定。采用104型分光光度计测定刚果红的浓度。

表1:在FEFS上吸附刚果红的动力学模型值
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用初始浓度为40 mg/L的100ml染料溶液，研究了pH对染料清除的影响。初始浓度的影响。并对搅拌时间和吸附剂用量进行了研究。

结果和讨论

染料初始浓度和接触时间的影响

刚果红溶液的初始浓度不同于20日30、40、60 mg / L和批量实验由200毫升和200毫克干这个解决方案的吸附剂和系统平衡摇瓶的内容在室温平衡达到2小时。用分光光度计在495 n.m测定刚果红的最终浓度，观察到刚果红的去除率为87%。建立最大吸附平衡时间，了解吸附过程动力学。研究了刚果红在吸附剂上的吸附与接触时间的关系。染料去除率随染料浓度的增加而降低。从接触时间数据可以看出，在接触的最初阶段，染料去除非常迅速，在前30分钟内达到最大。

表2:等温常数
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对pH值的影响

刚果红的吸附量随pH值的变化而变化，当pH = 8时，刚果红的去除率最大，然后随pH值的增加而降低。

对吸收剂用量的影响

采用间歇吸附法研究了吸附剂用量对刚果红去除的影响。初始浓度为50mg/L, pH = 8.0时，投加量为300mg/50ml，去除率可达95%左右

吸附动力学

研究了刚果红的吸附速率Ferronia elephantum果壳的研究采用一级动力学模型、伪二级动力学模型和Elovich模型对实验数据进行了验证。

一级动力学

研究了刚果红的吸附速率Ferronia elephantum果壳的研究使用Lagergren提出的一阶速率方程。发现随着染料初始浓度的增加，Lagergren速率常数减小，说明吸附不遵循1圣动力学。

表3:热力学参数
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伪二阶模型

伪二阶模型表明，速率常数K2在不同初始浓度下几乎是恒定的，如表1所示。说明刚果红的吸附作用。在Ferroniaelephantum果壳服从2nd动力学。刚果红的浓度从20mg/L增加到60mg/L，平衡吸附容量qe增加。

Elovich模型

刚果红的吸附性能Ferroniaelephantum果壳显示。一个线性关系是得到的n刚果红、吸附qt和Int。从表1中显示该值∝β随刚果红浓度的变化而变化。随着刚果红浓度从20mg/L增加。6 mg / L。的价值∝β降低。这有利于吸附现象。

等温线的建模

朗缪尔吸附等温式

Langmuir吸附等温线见表2。问o其价值可与商业活性炭相媲美。R的值l介于0和1之间表示吸附较好。说明Langmuir吸附等温线的适用性。计算值r2验证了Langmuir吸附等温线的适用性。

弗伦德里希吸附等温式

Freundlich图为刚果红在上面的吸附Ferronia elephantum果壳见表2。当吸附强度1/n <1时，表明freundlich吸附法的适用性。

热力学参数

研究了温度对吸附速率的影响，在30℃、40℃和50℃时，观察到刚果红的质量。吸附剂单位质量的吸附量随温度的升高而增加。自由能变化G的负值表明刚果红吸附的可行性和自发性质。

H值表明刚果红的吸热性质Ferronia elephantum果壳。正值为Sis，这是由于刚果红吸附过程中随机性增加所致。

结论

  1. Ferronia elephantum果壳研究是去除刚果红的良好吸附剂。在初始阶段去除速度很快，随后缓慢吸附到饱和水平。它还取决于吸附剂的初始浓度和搅拌时间。
  2. 本文的吸附过程与Langmuir & Freundlich单层吸附等温线吻合较好。
  3. 吸附过程的结果表明，pH = 8.0时，对刚果红的吸附能力较好。
  4. 刚果红的吸附性能Ferroniaelephantum果壳紧随伪君子之后二阶模型和Elovich模型。
  5. 研究了温度对Freundlich参数的影响，发现随着温度的升高，吸附容量有增大的趋势。它遵循吸热过程。
  6. 计算了制备的吸附剂Ferronia elephantum果壳可用于商业应用。由于吸附剂的成本很低，而且可以安全处理，因此不需要进行再生研究。

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