بررسي تعادلي و سينتيكي جذب رنگزاي C.I. Basic red 14 بر روي جاذب ارزان قيمت فلدسپار

Equilibrium and Kinetics Investigations on Sorption of C.I. Basic Red 14 onto Low-cost Feldspar

دراين تحقيق امكان استفاده از جاذب فلدسپار كه يك جاذب معدني ارزان قيمت بر پايه سيليكا است، براي حذف رنگزاي كاتيوني (Brilliant red 4G) C.I. Basic red 14 از محلول آبي بررسي شد. خصوصيات سطحي جاذب با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، پراش فلوئورسنس پرتو ايكس (XRF) و تبديل فوريه مادون قرمز (FTIR) بررسي شد. تاثير عوامل مختلف از جمله مقدار ماده جاذب، مدت زمان تماس، غلظت اوليه رنگزا، pHاوليه و حضور الكتروليت بر فرآيند جذب مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج نشان دادند كه افزايش pH، زمان تماس و مقدار جاذب بر ميزان رنگبري تاثير مثبت دارد درحالي‌كه افزايش غلظت محلول رنگزا سبب كاهش مقدار رنگبري مي‌شود. همچنين افزودن الكتروليت ميزان رنگبري را به مقدار بسيار كمي كاهش مي‌دهد كه چشمگير نيست. فلدسپار در زماني حدود يك ساعت با رنگزاي C.I. Basic red 14 به تعادل مي‌رسد و راندمان حذف برابر 96 درصد به‌دست آمد. در نتيجه فلدسپار يك جاذب قوي و مناسب براي حذف مواد رنگزاي كاتيوني از محلول‌هاي آبي است. ايزوترم حالت تعادل با مدل‌ ايزوترم‌هاي جذب لانگمير، فرندليش، تمكين، ردليش پيترسون و دوبينين رادشكويچ مطابقت داده شد و نتايج نشان دادند كه رنگبري تطابق خوبي با ايزوترم فرندليش دارد. سينتيك جذب سطحي با استفاده از مدل‌هاي سينتيكي شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم و نفوذ درون ذره اي بررسي شد و مشاهد گرديد كه فرآيند جذب بر روي فلدسپار از معادلات سينتيكي شبه مرتبه دوم تبعيت مي‌كند، لذا فرآيند جذب سطحي بيشتر به‌صورت جذب شيميايي است.

Feldspar as a low-cost mineral adsorbent based on silica was used to removal a cationic dye, C.I. Basic red 14 (Brilliant red 4G), from aqueous solution. The adsorbent was characterized using scanning electron microscopy (SEM), X-ray Fluorescence (XRF) and Fourier Transform Infra-Red spectroscopy (FTIR). The effect of some parameters such as the amount of adsorbent, contact time, the initial concentration of dye, initial pH and electrolyte on dye removal was investigated. Results showed that dye removal increased by increasing pH; contact time and adsorbent dosage, whereas decreased by increasing the dye concentration. Also, the addition of electrolyte caused a negligible decreasing in dye removal. It took about 1 hour to equilibrium the feldspar with C.I. Basic red 14 and dye removal efficiency was 96%. So, feldspar is a suitable and powerful absorbent for removal of cationic dye from aqueous solutions. Equilibrium isotherms were analyzed by Langmuir, Freundlich, Temkin, Redlich-Peterson, and Dubinin–Radushkevich adsorption models and found that the experimental data were correlated reasonably well with Freundlich isotherm. The adsorption kinetics was studied by using pseudo-first-order, pseudo-second-order, and intra-particle diffusion models and realized the adsorption of C.I. Basic red 14 on feldspar followed the pseudo-second-order equation which indicates to chemical sorption.