Efektywność adsorpcji barwników zasadowych na bentonicie

• Autorzy: Filipkowska U. , Janczukowicz W. , Rodziewicz J. , Jopp E.

Warianty tytułu

EN

Effectiveness of basic dyes adsorption on bentonite

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Adsorpcja jest jedną z najefektywniejszych metod usuwania barwników z roztworów wodnych. Skuteczność adsorpcji uzależniona jest głównie od doboru odpowiedniego adsorbentu oraz warunków w jakich prowadzony jest proces. Coraz częściej do procesów adsorpcji poszukuje się efektywnych, nisko kosztownych adsorbentów pochodzenia naturalnego. Szczególną uwagę zwraca się na niekonwencjonalne adsorbenty tj. naturalne materiały, biosorbenty a także materiały odpadowe z przemysłu czy rolnictwa. Celem pracy było określenie efektywności usuwania barwników zasadowych z roztworów wodnych przy wykorzystaniu procesu adsorpcji. W badaniach jako adsorbent użyty został bentonit. Wykorzystano dwa adsorbaty, którymi były barwniki zasadowe - Basic Green 4 i Basic Violet 10. Badania wykazały możliwość zastosowania bentonitu jako adsorbentu dla barwników zasadowych Basic Green 4 i Basic Violet 10 z roztworów wodnych. Na podstawie przeprowadzonych badań można stwierdzić, że efektywność procesu adsorpcji na bentonicie zależała od wpływu odczynu roztworu na wartość maksymalnej pojemności adsorpcyjnej oraz od stężenia adsorbentu. Lepsze efekty usuwania barwników BG 4 i BV 10 z roztworów wodnych uzyskano dla stężenia adsorbentu równego 1 g/dm3. Badania wykazały również wyraźny wpływ odczynu na ilość usuniętego barwnika. Wzrost odczynu roztworu w przypadku obu testowanych barwników powodował zwiększenie pojemności adsorpcyjnej. Niezależnie od rodzaju testowanego barwnika i ilości adsorbentu w próbie najwyższą pojemność adsorpcyjna testowanych barwników zasadowych z roztworów wodnych uzyskano przy pH 9.0. Wyznaczoną z równania Langmuira najwyższą pojemność adsorpcyjną spośród dwóch testowanych barwników, uzyskano dla stężenia adsorbentu równego 1 g/dm3, w procesie prowadzonym przy pH 9.0. W przypadku obu testowanych barwników BG 4 i BV 10 była ona zbliżona i wyniosła odpowiednio: 508 mg/g s.m.; 519 mg/g s.m. Najniższą pojemności adsorpcyjną uzyskano dla barwnika BV 10, podczas adsorpcji przy stężeniu bentonitu równym 10 g/dm3, przy pH 3.0 - 19 mg/g s.m. Wartości powinowactwa adsorpcyjnego dla bentonitu wahały się w zakresie 0,45 - 0,85 dm3/g s.m. dla barwnika Basic Green 4 oraz 0,15 - 0,7 dla barwnika Basic Violet 10.

EN

Adsorption is one of the most effective methods for the removal of dyes from aqueous solutions. Its effectiveness is chiefly determined by the selection of an appropriate adsorbent and conditions the process is run at. Effective and inexpensive adsorbents of natural origin to be used in the adsorption process are therefore increasingly often sought after. Special attention is devoted to unconventional adsorbents, i.e. natural materials, biosorbents as well as waste products of the industry or agriculture. The aim of this study was to determine the effectiveness of basic dyes removal from aqueous solutions by means of the adsorption process. The adsorbent used in the study was bentonite, whereas basic dyes - Basic Green 4 and Basic Violet 10W, served as adsorbates.The study demonstrated the feasibility of applying bentonite as an adsorbent for basic dyes Basic Green 4 and Basic Violet 10 from aqueous solutions. Based on the conducted experiment, it may be concluded that the effectiveness of the adsorption process on bentonite depended on the effect of solution pH on the value of the maximum adsorption capacity and on adsorbent concentration. Better results of BG 4 and BV 10 dyes removal from aqueous solution were achieved at adsorbent con-centration of 1 g/dm3. The research showed also a tangible effect of solution pH value on the quantity of dye removed. An increasing pH value of the solution caused an increase in the adsorption capacity in the case of both analyzed dyes. Irrespective of the type of dye examined and adsorbent concentration, the highest adsorption capacity of the basic dyes from aqueous solutions was reached at pH 9.0. The highest adsorption capacity determined for the two analyzed dyes from the Langmuir's equation was achieved at adsorbent concentration of 1 g/dm3, in the process run at pH 9.0. It was alike in the case of both dyes, i.e. BG 4 and BV 10, and accounted for: 508 mg/g d.m. and 519 mg/g d.m., respectively. In contrast, the lowest adsorption capacity - 19 mg/g d.m. - was recorded for the BV dye during adsorption at bentonite concentration of 10 g/dm3 and pH 3.0. Values of adsorption affinity noted for bentonite were ranging from 0.45 to 0.85 dm3/g d.m. for Basic Green 4 dye as well as from 0.15 to 0.7 dm3/g d.m. for Basic Violet 10 dye.

Słowa kluczowe

PL

bentonit; barwniki zasadowe; BG 4; BV 10; adsorpcja

EN

bentonite; basic dyes; BG 4; BV 10; adsorption

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2011
• Tom: Nr 24
• Strony: 243--253
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Filipkowska U.

autor

Janczukowicz W.

autor

Rodziewicz J.

autor

Jopp E.

• Katedra Inżynierii Ochrony Środowiska, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

Bibliografia

• 1. Anielak A.M. 2000. Chemiczne i fizykochemiczne oczyszczanie ścieków Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
• 2. Bulut E., Ózcan M., Sengil I. A. 2008. Adsorption of Malachite Green onto bentonite: Equilibrium and kinetic studies and progress design. Microporous and Mesoporous Materials, 115, 234-246.
• 3. Hamdaoui O. 2006. Batch study of liquid-phase adsorption of methylene blue using cedar sawdust and cushed brick. Journal of Hazardous Materials, B135, 264-273.
• 4. Iyim T. B., Guclu G. 2009, Removal of basic dyes from aqueous solution using natural clay. Desalination, 249,1377-1379.
• 5. Janos P, Buchtova H., Ryznarova M. 2003. Sorption of dyes from aqueous solutions onto fly ash. Water Research, 37, 4938-4944.
• 6. Jiang Y-X., Xu H-J., Liang D-W., Tong Z-F. 2008. Adsorption of basic Violet 14 from aqueous solution on bentonite. C.R. Chimie ,11, 125-129.
• 7. Kaya A., Óren A. H. 2005. Adsorptiomn of zinc from aqueous solutions to bentonite. Journal of Hazardous Materials, B125, 183-189.
• 8. Kumar K.V., Ramamurthi V., Sivanesan S. 2005. Modeling the mechanism involved during the sorption of methylene blue onto fly ash. Journal of Colloid and Interface Science, 284, 14-21.
• 9. Kumar K.V., Sivanesan S. 2007. Isotherms for Malachite Green onto rubber wood (Hevea brasi-liensis) sawdust: Comparison of linear and non linear methods. Dyes and Pigments, 72,124-129.
• 10. Özcan M., Sengil J.A. 2005. Adsorption of metal complex dyes from aqueous solutions by pine sawdust. Bioresource Technology, 96, 791-795.
• 11. Özcan A. S., Özcan A. 2004. Adsorption of acid dyws from aqueous solution ontoacid=activated bentonite. Journal of Colloid and Interface Science, 276, 39-46.
• 12. Turabik M. 2008. Adsorption of basic dyes from single and binary component system onto bentonite: simultaneous analysis of Basic Red 46 and Basic Yellow 28 by first order derivative spec-trophotometric analysis method. Journal of Hazardous Materials, 158, 52-56.
• 13. Yeddou N., Bensmaili A. 2005. Kinetic models for the sorption of dye from aqueous solution by clay-wood sawdust mixture. Desalination, 185, 499-508.