Thermodynamics of reactive dye adsorption from aqueous solution on the ashes from city heating station

• Autorzy: Djordjevic D. , Stojkovic D. , Djordjevic N. , Smelcerovic M.

Warianty tytułu

PL

Termodynamika adsorpcji reaktywnych barwników z roztworów wodnych na popiołach z ciepłowni miejskiej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper describes the adsorption thermodynamics of textile reactive dyes from aqueous solution on the waste ashes formed by burning brown coal at a city heating station. The values of thermodynamic parameters are the actual indicators for practical application in the adsorption process. Based on characteristic diagrams the thermodynamic parameters, enthalpy and entropy of adsorption are determined, and based on those data the Gibbs's free energy changes were determined. In all cases, there is a negative sign of the thermodynamic parameters. Entropy change (–2 to –3 J/K×mol) increases with increasing initial concentration of the adsorbate and decreases with increasing amount of adsorbent, suggesting a decrease in disordered system at the interface of solid - solution during the adsorption of dye on the ashes. Free energy (–1.7 to 5 kJ/mol) decreases with the concentration of adsorbate discontinuously but continuously with increasing temperature, which is associated with spontaneous nature of the process. Small negative values of enthalpy change (–2 to –6 kJ/mol), point to the physical nature and the energy stability of the reactive dyes adsorption by ashes.

PL

W pracy opisano termodynamikę adsorpcji reaktywnych barwników tkanin z roztworu wodnego na popiołach powstających jako odpad w wyniku spalania węgla brunatnego w miejskich ciepłowniach. Wartości parametrów termodynamicznych są właściwymi wskaźnikami służącymi praktycznemu opisowi procesu adsorpcji. Na podstawie odpowiednich diagramów zostały określone następujące parametry termodynamiczne: entalpia i entropia adsorpcji, a na podstawie tych danych określono zmiany energii Gibbsa. We wszystkich przypadkach wartości parametrów termodynamicznych były ujemne. Różnica entropii (–2 do –3 J/Kźmol) rośnie wraz ze wzrostem początkowego stężenia adsorbatu i zmniejsza się wraz ze zwiększającą się ilością adsorbentu, co sugeruje zmniejszenie nieuporządkowania układu na granicy fazy stałej i roztworu w trakcie adsorpcji barwnika na popiołach. Energia swobodna (–1,7 do 5 kJ/mol) zmniejsza się w sposób nieciągły wraz ze stężeniem adsorbatu, ale w sposób ciągły wraz ze wzrostem temperatury, co jest związane ze spontanicznym charakterem procesu. Małe, ujemne wartości zmiany entalpii (–2 do –6 kJ /mol) wskazują na fizyczny charakter i stabilność energii adsorpcji barwników reaktywnych na popiołach.

Słowa kluczowe

EN

thermodynamics; reactive dye; adsorption; ashes

PL

termodynamika; barwniki reaktywne; adsorpcja; popiół

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. S
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 18, nr 4
• Strony: 527--536
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Djordjevic D.

autor

Stojkovic D.

autor

Djordjevic N.

autor

Smelcerovic M.

• Faculty of Technology, University of Nis, Leskovac, Serbia,

Bibliografia

• [1] Crini G.: Bioresource Technol., 2006, 97, 1061-1085.
• [2] Klimaviciute R., Riauka A. and Zemaitaitis A.: J. Polym. Res., 2007, 14, 67-73.
• [3] Blackburn R.S.: Environ. Sci. Technol., 2004, 38, 4905-4909.
• [4] Crini G.: Progr. Polym. Sci., 2005, 30, 38-70.
• [5] Duri B.A. and McKay G.: Use of Adsorbents for the Removal of Pollutants from Wastewaters. CRC Press, Boca Raton 1996.
• [6] Ho Y.S., Porter J.F. and McKay G.: Water Air Soil Pollut., 2002, 141, 1-33.
• [7] Tunc O., Tanac H. and Aksu Z.: J. Hazard. Mater., 2009, 163, 187-198.
• [8] Gutowska A., Kałużna-Czaplińska J. and Józwiak W.K.: Dyes Pigments, 2007, 74, 41-46.
• [9] Petrinić I., Turk S.Š. and Simonič M.: Tekstil, 2003, 52, 455-461.
• [10] Aksu Z., Tatli A. and Tunc O.: Chem. Eng. J., 2008, 142, 23-39.
• [11] Laidler K.J and Meiser J.H.: Physical Chemistry. Houghton Mifflin, New York 1999.
• [12] Dogan M., Ozdemir Y. and Alkan M.: Dyes Pigments, 2007, 75, 701-713.
• [13] Ozcan A., Oncu E.M. and Ozcan A.S.: Colloid. Surface A, 2006, 277, 90-97.
• [14] Renault F., Morin-Crini N., Gimbert F., Badot P. and Crini G.: Bioresource Technol., 2008, 99, 7573-7586.
• [15] Yue Q.Y., Li Q., Gao B.Y., Yuan A.J. and Wang Y.: Appl. Clay Sci., 2007, 35, 268-275.