مطالعه سینتیکی و ترمودینامیکی حذف کادمیوم (II)، کبالت (II)، روی (II) از محلول آبی توسط برگ درخت کیوی

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 شرکت آب و فاضلاب گیلان، رشت، ایران

2 گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

3 گروه شیمی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

4 گروه شیمی، دانشگاه بیلکنت، 06800 آنکارا، ترکیه

چکیده

در این مطالعه، یک جاذب عالی برای حذف فلزات سنگین Co2+، Cd2+ و Zn2+ از محلول آبی و فاضلاب با استفاده از کربن فعال تهیه شده از ضایعات کشاورزی، برگ درخت کیوی ارائه شد. مطالعات با ایزوترم جذب لانگمویر منطبق هستند. مقادیر ثابت برای ایزوترم های ترمودینامیکی و سینتیکی به دست آمد. داده های آزمایش ایزوترم سینتیکی به خوبی با مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم توصیف شد و مطالعات ترمودینامیکی نشان داد که فرآیندهای جذب دارای طبیعت گرمازا و خود به خودی هستند. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که حذف یون‌های فلزی Cd2+، Co2+ و Zn2+ با افزایشpH، مقدار جاذب، افزایش یافته و با افزایش دما و غلظت اولیه محلول‌ها کاهش می‌یابد. درنهایتد نشان داده شد که روش توسعه یافته بر اساس استفاده از برگ درخت کیوی، ایمن، آسان، ارزان، سریع و قابل اعتماد برای حذف یون های فلزی سمی از فاضلاب است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Kinetic and Thermodynamic study of Cd (II), Co (II), Zn (II) removal from aqueous solution by Kiwi Tree Leaves

نویسندگان [English]

  • Navid Nourbakhsh 1
  • Hassan Zavvar Mousavi 2
  • eskandar kolvari 3
  • Aisan Khaligh 4
1 Guilan Water & Wastewater Co, Rasht, Iran
2 Department of Chemistry Faculty of Science, University of Guilan, Rasht, Iran
3 Department of Chemistry, Semnan University, Semnan, Iran
4 Department of Chemistry, Bilkent University, 06800 Ankara
چکیده [English]

In this study, a perfect adsorbent presented for removal of the heavy metals Co2+, Cd2+ and Zn2+ from aqueous solution and waste water by using activated carbon prepared from agricultural waste, kiwi tree leaves. Studies agree with, Langmuir adsorption isotherm. The values of constants for the Thermodynamic and kinetic isotherms were obtained. The kinetic isotherm experiment data could be well described with the pseudo-second order kinetic model and, Thermodynamic studies indicated that the adsorption processes were exothermic and spontaneous in nature. The result of experiments showed that Cd2+, Co2+ and Zn2+ metal ions removal increased with increasing pH, amount of adsorbent and, decreased with increasing the temperature and initial concentration of solutions. It was demonstrated that the developed method based on Kiwi tree leaves is safe, easy, inexpensive, fast and trusty for eliminate of toxic metal ions from wastewater.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Heavy metals
  • low-cost adsorbent
  • Adsorption Isotherms
  • Agricultural Waste

مراجع

[1] H. Xiyili, S. Çetintaş, D. Bingöl, Saf. Environ. 109 (2017) 288  Z. Xia, L. Baird, N. Zimmerman, M. Yeager, Appl. Surf. Sci. 416 (2017) 565.
[2] M. Karnib, A. Kabbani, H. Holail, Z. Olama, Energy Procedia. 50 (2014) 113.
[3] M. Nikazar, N. Nourbakhsh, Afinidad. 63 (2006) 468.
[4] M.A. Acheampong, J.P. Pereira, R.J. Meulepas, P.N. Lens, Environ. Technol. 33 (2012)­ 409.
[5] M. Matouq, N. Jildeh, M. Qtaishat, M. Hindiyeh, M.Q. Al Syouf, J. Environ. Chem. Eng. 3 (2015) 775.
[6] D. Mehta, S. Mazumdar, S. Singh, J. Water Process Eng. 7 (2015) 244.
[7] P. Marzal, A. Seco, C. Gabaldon, J. Ferrer, J. Water Process Eng. 66 (1996) 279.
[8] R. Yang, H. Li, M. Huang, H. Yang, A. Li, Water Res. 95 (2016) 59.
[9] S. De Gisi, G. Lofrano, M. Grassi, M. Notarnicola, Sustainable Mater.Technol. 9 (2016) 10.
[10] J. Huang, Y. Zheng, L. Luo, Y. Feng, C. Zhang, X. Wang, X. Liu, J. Hazard. Mater. 306 (2016) 210.
[11] M. Saifuddin, P. Kumaran, Electron. J. Biotechno. 8 (2005) 43.
[12] M. Feizi, M. Jalali, J. Taiwan Inst. Chem. Eng. 54 (2015) 125.
[13] K.C. Sekhar, S. Subramanian, J. Modak, K. Natarajan, Int. J. Miner. Process. 53 (1998) 107
[14] R. Malik, S. Dahiya, Int. J. Biol. Macromol. 98 (2017) 139.
[15] B. Amarasinghe, R. Williams, Chem. Eng. J. 132 (2007) 299.
[16] F. ShakerianKhoo, H. Esmaeili, J. Serb. Chem. Soc. 83 (2018) 237.
[17] A. Hyder, S.A. Begum, N.O. Egiebor, J. Environ. Chem. Eng. 3 (2015) 1329.
[18] T.K. Naiya, A.K. Bhattacharya, S.K. Das, J. Colloid Interface Sci. 333 (2009) 14.
[19] A. Ashraf, R. Nadeem, S. Sharif, T. Ansari, H. Munir, A. Mahmood, Int. J. Environ. Sci. Technol. 12  (2015) 717.
[20] A. Khaligh, H.Z. Mousavi, A. Rashidi, J. Appl. Chem. 41 (2016) 49.
[21] S. Yapar, V. Özbudak, A. Dias, A. Lopes, J. Hazard. Mater. 121 (2005) 135.
[22] Ş. Kubilay, R. Gürkan, A. Savran, T. Şahan, Adsorption. 13  (2007) 41.
[23] J.M. Thomas, W.J. Thomas, H. Salzberg, J. Electrochem. Soc. 114 (1967) 279.
[24] Y.-S. Ho, G. McKay, Process Biochem. 34 (1999) 451.
[25] W. Weber, J. Morris, J. Sanit. Eng. Div. Am. Soc. Civ. Eng. 89  (1963) 31.
[26] D.C. Panadare, V.G. Lade, V.K. Rathod, Desalin. Water Treat. 52 (2014) 40.
[27] J.-L. Gong, X.-Y. Wang, G.-M. Zeng, L. Chen, J.-H. Deng, X.-R. Zhang, Q.-Y. Niu, Chem. Eng. J. 185 (2012) 100.
[28] Y. Lin, H. Chen, K. Lin, B. Chen, C. Chiou, J. Environ. Sci. 23 (2011) 44.
[29] N. Nourbakhsh, H.Z. Mousavi, E. Kolvari, A. Kaligh, Chem. Ind. Chem. Q. 25 (2) (2019) 110.
[30] T. Zewail, N. Yousef, Alexandria Eng. J. 54 (2015) 83.
[31] W. Liu, J. Zhang, Y. Jin, X. Zhao, Z. Cai, J. Environ. Chem. Eng. 3 (2015) 1223 1223.
[32] E. Pehlivan, G. Arslan, Fuel Process. Technol. 88 (2007) 99.
[33] B. Abbar, A. Alem, S. Marcotte, A. Pantet, N.D. Ahfir, L. Bizet, D. Duriatt, Process. Saf. Enviro. 109  (2017) 639.
[34] Z.lotfi, H.Z. Mousavi, S.M. Sajadi, J. Appl. Chem. 53 (2020) 67.
[35] M. Dehzad, H.Z. Mousavi, A. Mohamadkhah, H. Falah, N. Nourbakhsh, J. Appl. Chem. 54 (2020) 85.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار