Usuwanie barwnika pąsu kwasowego 4R z roztworów wodnych na węglach aktywnych

• Autorzy: Okoniewska E.

Identyfikatory

DOI

10.17512/ios.2016.3.4

Warianty tytułu

EN

Removal of the dye of acid bright red 4R from water solutions on activated carbons

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Barwniki są związkami szeroko stosowanymi w różnych gałęziach przemysłu, takich jak: przemysł farbiarski, tekstylny, kosmetyczny, papierniczy, skórzany, spożywczy itp. Obecność barwników w wodzie, nawet w bardzo niskich stężeniach, może negatywnie wpływać na życie organizmów w tym środowisku. Istnieje wiele metod usuwania barwników - utlenianie chemiczne, koagulacja, procesy membranowe, wymiana jonowa, a także proces adsorpcji. Aby zwiększyć pojemność sorpcyjną węgli aktywnych ze względu na usuwane barwniki, można tego dokonać poprzez odpowiednią modyfikację tych adsorbentów. Celem prezentowanej pracy było określenie efektywności usuwania barwnika (pąs kwasowy 4R) z roztworów wodnych metodą adsorpcji z użyciem węgli aktywnych. W badaniach wykorzystano węgiel wyjściowy WG-12 oraz węgle specjalnie modyfikowane przy użyciu CO₂, H₂O oraz powietrza. Modyfikacje przy użyciu trzech pierwszych czynników prowadzono w piecu obrotowym w temperaturze 400 i 800°C, natomiast węgle aktywne traktowano także 20 i 30% roztworem nadtlenku wodoru. Przeprowadzone badania sorpcji pąsu kwasowego 4R wykazały, że lepsze efekty (większe pojemności sorpcyjne) uzyskano w przypadku węgli aktywnych modyfikowanych w temperaturze 800oC, nieco mniejsze w temperaturze 400°C, najmniejsze dla węgli wyjściowych. Podobne wyniki otrzymano dla węgli modyfikowanych roztworami H₂O₂. Węgle modyfikowane w ten sposób można uszeregować następująco: WG-12(20% H₂O₂) > WG-12(30% H₂O₂) > WG-12 wyjściowy.

EN

Dyes are compounds widely applied in the different branches of industry, such as: paint, textile, cosmetic, paper, leather, food and other industries. Presence of dyes in water, even in ultralow concentrations, can negatively influence life of organisms in this environment. There are many methods of dye removal: chemical oxidization, coagulation, membrane processes, ionic exchange and also process of adsorption. It is possible to increase the capacity of sorption considering removed dyes through corresponding physical or chemical modification of adsorbents. The aim of the presented work was determination of dye (Acid Red 18) removal efficiency from water solutions by the method of adsorption with the use of active coals. Initial WG-12 carbon and carbons specially modified with use of CO₂, H₂O and air were used in the research. Modifications with use of the three first factors were conducted in circulating stove at temperatures of 400 and 800°C, but active carbons were also treated with 20 and 30% hydrogen peroxide solution. The conducted research on the sorption of Acid Red 18 has shown that better effects (greater sorption capacities) were obtained in case of activated carbons modified at temperature of 800°C, slightly worse ones were got at temperature 400°C, and the smallest for initial carbons. Similar results were obtained for carbon modified with H₂O₂ solutions. It is possible to put carbons modified in this way in following order: WG-12 (H₂O₂ 20%) > WG-12 (H₂O₂ 30%) > WG-12 initial.

Słowa kluczowe

PL

barwniki; adsorpcja; węgiel aktywny

EN

dyes; adsorption; activated carbon

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 19, nr 3
• Strony: 331--340
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.

Twórcy

autor

Okoniewska E.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Infrastruktury i Środowiska, Instytut Inżynierii Środowiska, ul. Brzeźnicka 60a, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• [1] Anielak A., Chemiczne i fizykochemiczne oczyszczanie ścieków, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, Koszalin 1998.
• [2] Nawrocki J., Biłozor S., Uzdatnianie wody. Procesy chemiczne i biologiczne, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, Poznań 2000.
• [3] Filipkowska U., Janczukowicz W., Rodziewicz J., Jopp E., Efektywność adsorpcji barwników zasadowych na bentonicie, Inżynieria Ekologiczna 2011, 24, 243-253.
• [4] Shen D., Fan J., Zhou W., Gao B., Yue Q., Kang Q., Adsorption kinetics and isotherm of anionic dyes onto organo-bentonite from single and multisolute systems, J. Hazard. Mater. 2009, 172, 99-107.
• [5] Clarke E.A., Anliker R., [In:] The handbook of Environmental Chemistry, vol. 3A, ed. O. Hutzinger, Springer-Verlag, Berlin 1980.
• [6] Demirbas A., Agricultural based activated carbons for the removal of dyes from aqueous solutions: A review, J. Hazard. Mater. 2009, 167, 1-9.
• [7] Strzelecka-Sęk B., Zimnicki J., Barwniki nie tylko do włókien, Chemik 2001, 5, 120-123.
• [8] Al-Ghouti M.A., Khraisheh M.A.M., Allen S.J., Ahmad M.N., The removal of dyes from textile wastewater: a study of the physical characteristics and adsorption mechanism of diatomaceous earth, J. Environ. Manage. 2003, 69, 229-238.
• [9] Dąbek L., Ozimina E., Picheta-Oleś A., Wpływ właściwości węgli aktywnych na szybkość usuwania wybranych barwników z roztworów w obecności nadtlenku wodoru, Rocznik Ochrona Środowiska 2011, 13, 1023-1042.
• [10] Djilani Ch., Zaghdoudi R., Djazi F., Bouchekima B., Lallam A., Modarressi A., Rogalski M., Adsorption of dyes on activated carbon prepared from apricot and commercial activated carbon, Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers 2015, 53, 112-121.
• [11] Fisal A., Wan Mohd A.W.D., Mohd A.A., Rosinah R., Cocoa (Theobroma cacao) shell-based activated carbon by CO2 activation in removing of cationic dye from aqueous solution: kinetics and equilibrium studies, Chemical Engineering Research and Design 2012, 90, 1480-1490.
• [12] Yao Y., Wang L., Zhu S., Huang Z., Mao Y., Lu W., Chen W., Efficient removal of dyes using heterogeneous Fenton catalysts based on activated carbon fibers with enhanced activity, Chemical Engineering Science 2013, 101, 424-431.
• [13] Lach J., Wpływ sposobu modyfikacji węgli aktywnych na adsorpcję metali ciężkich, seria Monografie Nr 197, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2011.
• [14] Kyzioł-Komosińska J., Rosik-Dulewska C., Dzieniszewska A., Pająk M., Wykorzystanie kompostu jako biosorbentu w usuwaniu barwników kwasowych ze ścieków przemysłu włókienniczego, Archives of Environmental Protection 2011, 37, 4, 3-14.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.