مهندسی عمران مدرس، جلد ۱۴، شماره ۴، صفحات ۱-۹
عنوان فارسی کاربرد کربن فعال حاصل از روزنامه باطله در حذف رنگ متیلن بلو از محیط آبی: مطالعه ایزوترمی، سینتیکی و ترمودینامیکی
چکیده فارسی مقاله -کربن فعال به گونه‌ای گسترده در صنایع استفاده می‌شود. یکی از محدودیت‌های استفاده از کربن فعال پرهزینه بودن پیش ماده تولیدی آن است. این مطالعه با هدف ارزیابی کارایی کربن فعال تولید شده از روزنامه باطله در حذف رنگ متیلن بلو از محیط آبی انجام شده است. برای فعال‌سازی از محلول KOH و به‌منظور تعیین خصوصیات بافت کربن فعال تولیدشده، از جذب گاز N2 در دمای ºK 77 و ایزوترم BET استفاده شده است. برای تعیین خصوصیات جذب رنگ متیلن بلو روی کربن فعال، از مدل‌های ایزوترمی لانگمیر، فروندلیچ، تمکین، ردلیچ- پترسون و همچنین مدل‌های سینتیکی شبه درجه اول، شبه درجه دوم و انتشار داخل ذره‌ای استفاده شده است. پارامترهای ترمودینامیکی آنتالپی(ΔΗ˚)، آنتروپی(ΔS˚) و انرژی آزاد گیبس(ΔG˚) محاسبه شد. بر اساس نتایج به دست آمده، مقادیر SBET و VTOTAL به ترتیب m2/g 01/66 و ml/g 063/0 به دست آمد. بر اساس مقادیر R2، آنالیز خطا (SSE% و X2) و همچنین نمودارهای تعیین برازش، مدل‌های فروندلیچ و شبه درجه دوم به ترتیب به عنوان مدل‌های بهینه ایزوترمی و سینتیکی تعیین شد. پارامترهای ترمودینامیکی نشان داد که جذب رنگ متیلن بلو گرماگیر و خود به خودی است. کربن فعال تولیدشده از روزنامه باطله در این مطالعه در مقایسه با نمونه‌های دیگر از سطح مخصوص مطلوب‌ و ظرفیت جذب سطحی مناسب‌ برای رنگ متیلن بلو برخوردار بود.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله روزنامه باطله، کربن فعال، متیلن بلو، سینتیک، ترمودینامیک،
عنوان انگلیسی The application of activated carbon produced from used newspaper in the removal of methylene blue dye from aqueous solution: isotherm, kinetic and thermodynamic study
چکیده انگلیسی مقاله Activated carbon is widely used at various industrial processes such as water and wastewater industries. Activated Carbon (AC) is an adsorbent which is mostly employed for removing dye from aqueous solutions because of its excellent adsorption properties. Therefore, AC is used in the adsorption process in order to remove different pollutants from the wastewater, especially colored contaminants. however; the use of commercial grade of activated carbon is faced with difficulties due to the high price of raw materials. The used newspaper found as a main component of solid wastes can be used for producing of activated carbon. One of the most important industrial pollutants, especially in textile industries, is the dyes that even at low concentrations of one parts per million (ppm) are recognizable by naked eyes. One of the mostly consumed materials in the dye industry is Methylene Blue (MB) which is used for cotton and silk dyeing. Up to now, a great number of methods have been proposed in order to remove dyes from the industrial waste water, among which adsorption is the most acceptable due to its cost effectiveness and the possibility of usage in large scales. The aim of this study is to evaluate the performance of activated carbon produced from the used newspaper for the removal of methylene blue dye in aqueous solution. KOH solution (weighted ratio of 1:3) was used to activation. The carbonization process was applied at 500˚C with the rate of 17˚C/min. After carbonization, the sample was cooled down to room temperature and then washed with distilled water until the pH of the filtered water was stabilized at 7.5. N2 adsorption at 77K is used to characterize the produced activated carbon using BET isotherm. To evaluate the performance of methylene blue dye removal, the Langmuir, Freundlich, Temkin and Redlich-Peterson isotherms with pseudo-first and pseudo-second order and inter-particle diffusion kinetic models were used. Thermodynamic parameters such as enthalpy (ΔΗ˚), entropy (ΔS˚) Gibbs free energy (ΔG˚) were also calculated. Based on the results, the values of SBET and VTOTAL were obtained 66.01 m2/g and 0.063 ml/g, respectively. According to the R2 and sum of squares for error (SSE%) values and regression curves, the optimum isotherm and kinetic model were determined Freundlich and pseudo-second order ones, respectively. In addition, qmax constant was obtained 68.03 mg/g for Langmuir isotherm. Kinetic parameters showed the adsorption of methylene blue dye on the activated carbon is endothermic and spontaneous. Also, (ΔG˚) in physical adsorption was changed from 0 to -20 kJ/mol, while the amount of the chemical adsorption will changed between -80 to -400. Finally, the activated carbon obtained from used newspaper in this study showed a better specific surface area and adsorption capacity for methylene blue dye adsorption in compared with other grades. Thus, the production of activated carbon from used newspaper should be considered as a cheaper and more effective alternative.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله بابک جاهد |
عضو هیت علمی دانشکده علوم پزشکی ایرانشهر
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه علوم پزشکی ایران (Iran university of medical sciences)

محمد شاکر خطیبی | mohammad shaker
استادیار مهندسی محیط زیست دانشگاه علوم پزشکی تبریز
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه علوم پزشکی تبریز (Tabriz university of medical sciences)

محمد علی بقاپور | mohammad ali
استادیار گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت و تغذیه، دانشگاه علوم پزشکی شیراز
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه علوم پزشکی شیراز (Shiraz university of medical sciences)

فریبا خلیلی ناجی |
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی بهداشت محیط دانشگاه علوم پزشکی تهران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه علوم پزشکی تهران (Tehran university of medical sciences)

نشانی اینترنتی http://mcej.modares.ac.ir/article_12354_c15927f9838c0f5e8f22a6624e18a91b.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1242/article-1242-225440.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات