Modelowanie kinetyki sorpcji z zastosowaniem pochodnych ułamkowych dla układu barwnik azowy - sorbent roślinny

• Autorzy: Tomczak E. , Kamiński W.

Warianty tytułu

EN

Sorption kinetics modeling using fractional derivatives for the azo dye - biosorbent system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono za pomocą równań różniczkowych ułamkowych opis kinetyki sorpcji barwnika azowego Direct Orange 26 na słomie żytniej. W procedurze obliczeniowej wykorzystano metodę numeryczną rozwiązywania równań różniczkowych. Proponowane równanie kinetyki ma trzy parametry: ułamek pochodnej a, stałą kinetyczną K i rząd równania n. Stwierdzono, że sorpcja barwnika dla najwyższego stężenia wynosi 22 mg/g suchego produktu. Można zatem ten odpadowy produkt polecić jako tani sorbent mogący służyć do separacji substancji barwnych z roztwo¬rów wodnych.

EN

The description of sorption kinetics of Direct Orange 26 azo dye on rye straw by means fractional differential equations was presented in the paper. The numerical method for solving differential equations was used in calculations. The proposed kinetics equation represents a three-parameter equation: a - derivative fraction, K - kinetic constant, and n - equation order. It was found that the dye sorption for the highest concentration is equal to 22 mg/g of dry product. Therefore, this waste product can be recommended as inexpensive sorbent that could be used for the separation of colored substances from aqueous solutions.

Słowa kluczowe

PL

kinetyka adsorpcji; pochodna ułamkowa; biosorbent; barwniki azowe

EN

adsorption kinetics; fractional derivative; biosorbent; azo dyes

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Inżynieria i Aparatura Chemiczna
• Rocznik: 2013
• Tom: Nr 4
• Strony: 376--377
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Tomczak E.

• Katedra Termodynamiki Procesowej, Wydział Inżynierii Procesowej I Ochrony Środowiska, Politechnika Łódzka, Łódź

autor

Kamiński W.

• Katedra Termodynamiki Procesowej, Wydział Inżynierii Procesowej I Ochrony Środowiska, Politechnika Łódzka, Łódź

Bibliografia

• 1. Delbosco D., Rodino L., 1996. Existence and uniqueness for a nonlinear fractional differential equation. J. Math. Anal. Appl., 204, 609-625. DOI: 10.1006/jmaa. 1996.0456
• 2. Diethelm K., Ford N.J., Freed A.D., 2002. A predictor-corrector approach for the numerical solution of fractional differential equations. Nonlinear Dynamics, 29, 3-22. DOI: 10.1023/A: 1016592219341
• 3. Heymans N., Podlubny I., 2005. Physical interpretation of initial conditions for fractional differential equations with Ricmann-Liouvillc fractional derivatives. Rheol. Acta, 37, 1-7. DOI: 10.1007/s00397-005-0043-5
• 4. Ho Y.S., 2006. Review of second-order models for adsorption systems. J. Haz. Mat, B 136, 681-680. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2005.12.043
• 5. Lagergren S., 1898. Zur Theorie dcr sogcnanntcn Adsorption gclóstcr Stof- fe. Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens Handlingar, 24, nr 4, 1-30. (06.2013): http://dns2.asia.edu.tw/~ysho/YSHO-English/Publications/PDF/ Scicntomctrics59,%20171 .pdf
• 6. Loverro A., 2004. Fractional calculus: history, definitions and applications for the engineer. Dep. of Areospace and Mech. Eng., Univ. of Notre Dame, USA (06.2013): http://smcl.cge.ntou.edu.tw/Calculus/FracCalc.pdf
• 7. Tomczak E., Kamiński W., 2012. Description ofAzo dyes sorption kinetics using fractional derivatives. Green Techn. for Sustainable Tomorrow - International Conference on Environment, Penang, Malaysia, 11-13 December 2012, 530- 536