Adsorption of Mixture of Two Dyes on Activated Carbon

• Autorzy: Bezak-Mazur E. , Adamczyk D.

Identyfikatory

DOI

10.2428/ecea.2016.23(2)12

Warianty tytułu

PL

Adsorpcja mieszaniny dwóch barwników na węglu aktywnym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Activated carbon is known as adsorbent of various contaminants from wastewater and air. The aim of the work was to estimate sorptive capacity of activated carbon in the removal of dyes, which are contaminants from textile wastewaters. The mixture of two dyes, methyl blue and naphthol green B was selected for investigations and WDex activated carbon, virgin and regenerated, was chosen as adsorbent. The dye concentration, in both cases, was 200 mg/dm3. Sorptive capacities of activated carbon were expressed as values of surface sorption, which in case of fresh activated carbon was 60 mg/g, and after regeneration – ranged from 8 mg/g to 13 mg/g. The experimental data adsorption isotherms were defined and adsorption theoretical model, such as that of Freundlich or Langmuir, was selected. The highest removal efficiency in case of methyl blue was 94% for virgin carbon, the lowest – 75% (carbon after the fourth regeneration). The highest removal efficiency in case of naphthol green B was 78% for carbon after the fourth regeneration, the lowest – 55% (carbon after the first regeneration). The experimental data show that activated carbon can be used for the decontamination of dyes from textile wastewater. Model tests, however, need to be verified on real wastewater samples.

PL

Węgiel aktywny jest znany jako adsorbent różnych zanieczyszczeń znajdujących się w ściekach i powietrzu. W pracy podjęto próbę oceny zdolności sorpcyjnych węgla aktywnego w odniesieniu do barwników będących zanieczyszczeniami ścieków farbiarskich. Do badań wybrano mieszaninę dwóch barwników, błękitu metylowego i zieleni naftolowej B, a jako sorbent węgiel aktywny WDex świeży i regenerowany. Stężenie obu barwników wynosiło 200 mg/g. Zdolności sorpcyjne węgla świeżego wyrażone wielkością adsorpcji właściwej wyniosły 60 mg/g, a po regeneracji – od 8 mg/g do 13 mg/g. Z danych eksperymentalnych wykreślono izotermy sorpcji oraz dopasowano teoretyczny model adsorpcji tj. model Freundlicha lub Langmuira. Najwyższy procent usunięcia dla błękitu metylowego wyniósł 94% dla węgla świeżego, a najniższy – 75% (węgiel po IV regeneracji). Najwyższy procent usunięcia dla zieleni naftolowej B wyniósł 78% dla węgla po IV regeneracji, a najniższy – 55% (węgiel po I regeneracji). Uzyskane wyniki wskazują, iż zastosowany sorbent zarówno w postaci świeżej, jak i zregenerowanej może być stosowany w procesach usuwania barwników ze ścieków farbiarskich. Jednak badania modelowe muszą zostać sprawdzone na realnych próbkach ścieków.

Słowa kluczowe

EN

Dye adsorption; activated carbon; Fenton's reagent; methyl blue; naphthol green B

PL

adsorpcja barwników; węgiel aktywny; odczynnik Fentona; błękit metylowy; zieleń naftolowa B

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 23, nr 2
• Strony: 161--171
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Bezak-Mazur E.

• Department of Environmental Engineering and Protection, Faculty of Environmental Engineering, Geomatics and Power Engineering, Kielce University of Technology, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25–314 Kielce, Poland, phone: [phone]

autor

Adamczyk D.

• Department of Environmental Engineering and Protection, Faculty of Environmental Engineering, Geomatics and Power Engineering, Kielce University of Technology, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25–314 Kielce, Poland, phone: [phone]

Bibliografia

• [1] Sonune A, Ghate R. Developments in wastewater treatment methods. Desalination. 2004;167:55-63. DOI: 10.1016/j.desal.2004.06.113.
• [2] Pereira MFR, Soares SF, Órfão JJM, Figueiredo JL. Adsorption of dyes on activated carbons: influence of surface chemical groups. Carbon. 2003;41:811-821. DOI: 10.1016/S0008-6223(02)00406-2.
• [3] Zhu M, Lee L, Wang H, Wang Z. Removal of an anionic dye by adsorption/precipitation processes using alkaline white mud. J Hazard Mater. 2007;149:735-741. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2007.04.037.
• [4] Namasivayam C, Kavitha D. Removal of Congo Red from water by adsorption onto activated carbon prepared from coir pith, an agricultural solid waste. Dyes Pigm. 2002;54:47-58. DOI: 10.1016/S0143-7208(02)00025-6.
• [5] Kima T, Park Ch, Yang J, Kima S. Comparison of disperse and reactive dye removals by chemical coagulation and Fenton oxidation. J Hazard Mater. 2004;B112:95-103. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2004.04.008.
• [6] Demirbas A. Agricultural based activated carbons for the removal of dyes from aqueous solutions: A review. J Hazard Mater. 2009;167:1-9. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2008.12.114.
• [7] 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. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2009.06.139.
• [8] Pengthamkeerati P, Satapanajaru T, Singchan O. Sorption of reactive dye from aqueous solution on biomass fly ash. J Hazard Mater. 2008;153:1149-1156. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389407013659.
• [9] Attia AA, Rashwan WE, Khedr SA. Capacity of activated carbon in the removal of acid dyes subsequent to its thermal treatment. Dyes Pigm. 2006;69:128-136. DOI:10.1016/j.dyepig.2004.07.009.
• [10] Wang X, Zhu N, Yin B. Preparation of sludge-based activated carbon and its application in dye wastewater treatment. J Hazard Mater. 2008;153:22-27.
• [11] Wang S, Zhu ZH. Effects of acidic treatment of activated carbons on dye adsorption. Dyes Pigm. 2007;75:306-314.DOI: 10.1016/j.dyepig.2006.06.005
• [12] Tamai H, Yoshidaa T, Sasakib M, Yasudaa H. Dye adsorption on mesoporous activated carbon fiber obtained from pitch containing yttrium complex. Carbon. 1999;37:983-989. DOI: 10.1016/S0008-6223(98)80013-4.
• [13] Dąbek L, Ozimina E, Picheta-Oleś A. Dye removal efficiency of virgin activated carbon and activated carbon regenerated with Fenton’s reagent. Environ Protect Eng. 2012;38:5-13.DOI: 10.5277/epe.
• [14] Dąbek L, Ozimina E. Usuwanie zanieczyszczeń organicznych z roztworów wodnych metodą pogłębionego utleniania.(Removal of organic pollution from methylene blue on activated carbon through advanced oxidation processes) Ochr Środ Zasob Natural. 2009;41:369-376.
• [15] Bezak-Mazur E, Adamczyk D. Adsorpton Naphtol Green B on Activated Carbon F 300 (Investigation of adsorption methylene blue on activated carbon). Ecol Chem Eng A. 2012,19(9):1123-1131. DOI:10.2428/ecea.2012.19(09)108.
• [16] Bezak-Mazur E, Adamczyk D. Badanie adsorpcji błękitu metylowego na węglu aktywnym [The investigation of adsorption methylene blue on activated carbon]. Zesz Nauk Polit Rzesz. 2011;58(4):17-26.
• [17] http://stainsfile.info/StainsFile/dyes/42780.htm.
• [18] http://stainsfile.info/StainsFile/dyes/10020.htm.
• [19] Kumar KV, Kumaran A. Removal of methylene blue by mango seed kernel powder. Biochem Eng J. 2005;27:83-93. DOI: 10.1016/j.bej.2005.08.004.
• [20] Malik PK. Dye removal from wastewater using activated carbon developed from sawdust: adsorption equilibrium and kinetics. J Hazard Mater. 2004;B113:81-88. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2004.05.022.
• [21] Al-Degs YS, El-Barghouthi MI, El-Sheikh AH, Walker GM. Effect of solution pH, ionic strength, and temperature on adsorption behaviour of reactive dyes on activated carbon. Dyes Pigm. 2008;77:16-23. DOI: 10.1016/j.dyepig.2007.03.001

Uwagi

PL

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