بررسي كارايي پودر سنگ مرمر به عنوان جاذب ارزان‌ قيمت درحذف رنگ بازي قرمز 46 از محلول آبي

Determining the Efficiency of Marble Powder as a Non-Expensive Adsorbent in the Removal of Basic Red 46 Dye from Aqueous Solution

فرآيند جذب سطحي يكي از مؤثرترين روش ­هاي حذف رنگ­ ها از فاضلاب­ است. هدف اصلي اين پژوهش بررسي كارايي سنگ مرمر در حذف رنگ بازي قرمز 46 از محيط­ آبي است. مطالعه حاضر در مقياس آزمايشگاهي در سيستم ناپيوسته و به‌صورت تجربي انجام شد. در اين تحقيق اثر غلظت اوليه رنگ، مقدار جاذب، زمان واكنش و pH بر روي كارايي حذف رنگ مورد بررسي قرار گرفت. براي تعيين مشخصات ذرات پودر سنگ مرمر از SEM، FT-IR و XRD استفاده شد. همچنين ايزوترم‌هاي جذب لانگموير و فروندليچ به‌منظور تعيين كنش بين جاذب و رنگ و مدل‌هاي سينتيك شبه مرتبه اول و دوم براي محاسبه ثابت‌هاي ميزان جذب استفاده شدند. نتايج نشان­داد كه كارايي حذف رنگ با افزايش غلظت جاذب افزايش و با افزايش مقدار جاذب از 0/05 به 2 گرم در ليتر راندمان حذف از 31/1% به 97/43% افزايش ­يافت. بيشترين راندمان حذف رنگ در pH برابر با 9 با 56/4% حذف به دست آمد. همچنين با افزايش غلظت اوليه رنگ از /l mg30 بهmg/l 250 راندمان حذف رنگ از 90/84% به 56/7% كاهش يافت. همچنين مشخص­ شد كه زمان مناسب جهت دستيابي به حداكثر حذف رنگ، 90 دقيقه است. نتايج نشان­داد كه حذف رنگ بازي قرمز 46 از مدل ايزوترمي لانگموير (0/89= r2) و سينتيك جذب رنگ از مدل شبه مرتبه دوم (1= r2) پيروي كرد. نتايج حاصل از پژوهش نشان­ داد كه مي‌توان از پودر سنگ مرمر به‌عنوان جاذبي ارزان ‌قيمت در جهت حذف رنگ بازي قرمز 46 استفاده كرد.

It is essential to remove dye products from wastewater. The main aim of the present study was to investigate the efficiency of marble powder as an adsorbent for removal of BR 46 dye from aqueous solution. This study was performed experimentally at laboratory scale and in a batch system. In this research, the effect of initial dye concentration, absorbent dosage, contact time and pH on efficiency of dye removal were investigated. SEM, XRD and FT-IR were used to characterize the marble powder. Langmuir and Freundlich adsorption isotherms were selected to explicate the interaction of the dye and adsorbent. Two kinetic models (the pseudo-first-order and the pseudo-second-order) were used to calculate the adsorption rate constants. The results showed that the efficiency of dye removal was increased with increasing adsorbent dosage and by increasing adsorbent dose from 0.05 to 2 g/l, dye removal efficiency was increased from 82.91 to 87.55%. The highest dye removal efficiency (56.9%) was obtained in pH= 9. By decreasing initial dye concentration from 30 to 250 mg/l, dye removal efficiency was increased from 90.84 to 56.7%. The appropriate time period to get the maximum of dye adsorption and equilibrium state was 90 min.The results also showed that the adsorption of Basic Red 46 followed the Langmuir isotherm model (r2= 0.89). Moreover, results indicated that the adsorption kinetics of the dye followed pseudo-second-order model. Compared to the other expensive dye removal methods, the marble powder can be considered as a non-expensive adsorbent for the removal of BR 46 from aqueous solution.