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实验研究消除纺织染料的吸附现象在山毛榉木材锯末

*通信:

阿迪米、实验室的分析化学和物理化学科学的材料,教师本·M 'sik哈桑二世大学的卡萨布兰卡,摩洛哥,电话:+ 212658978020;电子邮件:meriem.adib@gmail.com
Atmani R、实验室的分析化学和物理化学科学的材料,教师本·M 'sik哈桑二世大学的卡萨布兰卡,摩洛哥,电话:+ 212 - 650030208;电子邮件:atmanirachid12@gmail.com

文摘

本研究的目的是使用山毛榉锯末非常丰富的治疗亚甲蓝和识别各种物理化学因素的影响的媒介,影响吸附的能力如:初始浓度、粒子大小、吸附剂质量和搅拌速度。实验结果表明,亚甲蓝的吸附染料的山毛榉锯末取决于粒径和染料初始浓度。

关键字

吸附;亚甲蓝;染料;木材;锯末

介绍

工业发展产生的污染物直接影响生态系统的平衡各种环境质量退化后的字段,在特定的水域。因此,代表了一个重要的防止污染水域目的许多研究者的参考。激烈的合成染料的应用在各种行业产生污染物质需要一个特定的治疗。有几种水处理的方法,它的目的是消除污染物;吸附是最广泛的技术(1]。国家科学研究的活动在环境领域直接染料工艺的发展消除通过吸附在新的便宜由于丰富的天然材料浪费容易在摩洛哥。不同的应用浪费作为在吸附剂是一个非常有趣的方法消除污染物在水和贡献从而减少环境问题。本研究的目的是使用山毛榉木锯屑、从山毛榉biosorbent为了消除纺织废水的阳离子染料(2- - - - - -4]。各种因素的影响,描述相对吸附的染料和支持被检查。

材料和方法

制备的吸附剂材料

获得的木屑颗粒大小的山毛榉树的对应于160年μm碎和已筛在实验室建立对应的不同大小颗粒适合以下直径:

•d60(筛的大小通过锯末穿过筛的60%)。

•d80的大小(筛通过锯末穿过筛的80%)。

•d100使用(筛的大小通过锯末穿过筛的100%)。

这锯末是悬挂在一些蒸馏水和维护在不断搅拌3小时,免费的杂质。然后暂停在105°C过滤和干燥24小时。

染料

化学染料选择本研究染料亚甲蓝(BM)是一个基本属于“有机阳离子”家庭噻嗪染料,(四甲基硫堇氯或氯methylthioninium),有财产颜色经久地支持它的应用。溶于水,更在酒精(略有5]。

的化学公式(BM)是(C₁₆H₁₈N₃年代,×H₂O)×表示水分子结晶的数量(3至5);的图1显示了分子结构的亚甲蓝(BM)。

100 mg / l的初始解是由染料的解散100毫克一升蒸馏水。本研究中使用的解决方案的各种浓度被稀释的过程中做好准备。

吸收实验

吸附的实验已经意识到在锥型250毫升的批处理过程,100毫升的解决方案准备在一个环境温度(22±2°C)。通过将联系质量(m)的粒度明确100毫升染料水溶液的浓度(10年、15年和20 ppm)在一个固定的时间间隔(6]。获得的停赛期间一直保持在一个激动人心的所需的时间以达到吸附平衡。吸附平衡时间的不同浓度的染料在初步确定动力学测试。措施和光谱进化亚甲蓝的光密度的解决方案在不同时间的反应被紫外/可见紧随其后光谱法(mini-Shimadzu UV-on 1240);吸光度在664 nm注册以确定剩下的颜色解决方案(Cr),通过使用比尔-朗伯定律。

(1)

:

——:吸光度;

- - - - - -ε_λ:特定解决方案的消光系数;

- L:光学单元的厚度;

- C:溶液的浓度。

吸附量是由以下关系:

(2)

——问_广告:吸附量(毫克/克);

- C₀:初始浓度(毫克/升);

- C_情商:在平衡浓度(毫克/升);

米:吸附剂的质量(m);

- V:卷(L)的解决方案。

收益率,以消除从染料(BM)变色的百分比已经通过使用下列公式计算:

(3)

在我们的研究中,浓度的解决方案显然决定被沉淀的技术准备和校准分析。

结果与讨论

亚甲蓝的吸附条件优化的锯末山毛榉木

为了优化亚甲蓝的吸附条件的山毛榉木锯屑,我们学习了容易受到一系列因素的影响行为的过程中这一现象(7]。

影响粒子的大小:三种类型的锯屑的粒度一直用于研究其对亚甲蓝的吸附的影响G1≤60μm 60≤G2≤80μm,≤80 G₃≤100μm。使用的初始浓度的BM是:C₀= 10 mg / l,材料的质量是:m = 0.3 g和搅拌速度:V = 800 rpm。的图2显示的结果(8]。

这个数字表明,亚甲蓝的吸附平衡迅速达到最好的粒度;G₁= 60μm。直方图表示的图3给出了进化根据粒子的吸附率的大小木材锯末。我们注意到最好的粒径最大收益率为97.78%,那么这个收益率降低,当粒径增加。

我们得出这样的结论:当山毛榉木锯屑的粒度小,吸附更好;这一事实,由于吸附取决于吸附剂材料的外表面与最好的粒度增加(图4)。

吸附剂质量的影响:锯末质量的影响的研究对亚甲蓝的吸附被意识到的进化的残余浓度指出Cr根据时间(分钟)在下列条件:粒度G = 60μm,大英博物馆的初始浓度是:10 mg / l和搅拌速度是:V = 800 rpm。吸附剂的质量我们选择三种不同类型的质量:m₁= 0.1 g, m₂= 0.2 g和m3 = 0.3 g。

根据上述结果,亚甲蓝被完全消除的解决方案通过一个相对重要的木材锯末质量:m = 0.3 g,在一个相对短的时间。下面的柱状图给出了进化(BM)的吸附率根据锯末质量(图5)。

这个柱状图显示的检查(BM)的收益率吸附增加随着锯末质量的增加。

染料初始浓度的影响和联系时间:LD乐动体育官网以研究初始浓度亚甲蓝的吸附的影响,我们应该解决吸附剂材料质量m = 0.3 g,我们把最好的粒度(g = 60μm)和搅拌速度是:V = 800 rpm。实验结果显示图6不同初始浓度的大英博物馆:C1 = 10 mg / l, c = 15 mg / l, C3 = 20 mg / l。

大英博物馆的浓度选择使用锯末的显示质量,这样他们不来扰乱吸附现象。的图6显示了残留浓度根据时间的减少,直到达成大约在四十分钟无论初始浓度恒定值;这表明这个平衡时间是独立于染料的初始浓度。因此,我们可以得出结论,大英博物馆浓度不应超过20 mg / l,以便更好的吸附(图7)。下面的柱状图给出了进化的吸附率(BM)根据亚甲蓝的浓度。

搅拌速度的影响:物质的现象转移条件的流的水动力条件;这种影响更重要和复杂当系统:固相类型。以研究搅拌速度的影响介质吸附BM的锯末、我们修复材料吸附剂质量m = 0.3 g,我们把最好的粒度(g = 60μm)和解决方案的初始浓度是:C = 10 mg / l。实验的结果显示在图8三个层次的搅拌介质的速度:v₁= 800 rpm, v₂= 1200 rpm, v₃= 1600 rpm (图9)。

这个柱状图显示的检查(BM)的吸附率降低,亚甲蓝的浓度增加。

治疗结果表明,染料的吸附量是非常重要的低搅拌速度。

直方图的分析表明,(BM)的吸附率降低搅拌介质的速度增加。

结论

在这项研究中,我们处理的吸附现象dye-methylene蓝色在水介质山毛榉锯末。我们首先通过实验研究亚甲蓝的吸附动力学(BM)在锯末和我们设想的影响:粒度的支持,通过染料初始浓度、吸附剂质量和媒介的搅拌速度。

这项研究的结果表明,吸附率增加下列情形:

——吸附剂质量大,这表明吸附剂的吸附增加特定的表面。

吸附剂的颗粒大小很好。

——搅拌介质的速度很低。

在BM -初始浓度很低。

下面的表总结了这些最优条件(表1):

表1:为提高吸附率最优条件。

引用

1. 谭IAW HameedBH。平衡和动力学研究基本染料吸附的油棕纤维活性炭。ChemEng j . 2007; 127:111-9。
2. 立升Z, Dobias b .阳离子activator-aluminum盐凝固的方法结合electro-floatation治疗浪费染色水。水Treatment.1992; 7:221-32。
3. Bagane M, Guiza年代。消除维一个着色剂des de l 'industrie纺织废水吸附相媲美。安詹Fr。2000; 25:615-25。
4. Guiza年代,Bagane M, Soudani, et al。基本染料吸附到天然粘土。AdsorpSci科技。2004;22 (3):245 - 55。
5. El Geundi女士Branched-pore动能模型基本染料吸附到天然粘土。AdsorpSci抛光工艺。1992;9 (3):199 - 211。
6. 工业污染控制El Geundi女士吸附剂。AdsorpSci科技。1977;15 (10):777 - 87。
7. 法蒂玛O,穆罕默德•埃克默罕默德·T, et al。亚甲蓝的吸附到洋蓟浪费。东方JChem。2015;31 (4):2037 - 41。
8. Moubarak F, Atmani R, Maghri我,等。消除亚甲蓝染色的天然吸附剂香蕉皮粉。全球J Sci Res面前:B Chem.2014; 14 (1)。