بهینه سازی تولید کربن فعال در دماهای مختلف با استفاده از فعالساز K2CO3 برای حذف رنگ زای راکت و بلک 5 از محلول آبی

زمینه و هدف: رنگهای راکتیو، جدیدترین نوع رنگ های تولید شده در صنایع نساجی هستند. این رنگ ها دارای ساختار مقاومتر از سایر رنگ ها در برابر تجزیه بوده و میتوانند صدمات جبران ناپذیری به محیط زیست وارد کنند. هدف از این مطالعه حذف رنگزای راکتیو بلک 5 با استفاده از کربن فعال تهیه شده از پسماند حاصل از هرس درختچه انگور در سیستم ناپیوسته است.روش بررسی: در این مطالعه کربن فعال با استفاده از چوب انگور بهعنوان پیش ماده و فعالساز کربنات پتاسیم در نسبت اشباع 1:0/25 در دماهای مختلف 600، 650، 700 ، 750، 800 ، 850، 900 °C سنتز شد. سپس آزمایش جذب رنگ برای همه نمونه ها در شرایط یکسان: pH برابر با 2 ، دوز جاذب 0/025 g/L، غلظت اولیه رنگ 250 mg/L، دما 25 °C، حجم محلول 100 mL و زمان تماس 120 min انجام شد تا کربن فعال بهینه از بین نمونه های سنتز شده انتخاب شود، سپس مطالعات جذب ناپیوسته رنگزای راکتیو بلک 5 بر روی کربن فعال بهینه انجام گرفت و روند پارامترهای pH، دوز جاذب، غلظت اولیه رنگ، دما و زمان تماس در طول فرایند جذب بررسی شد. همچنین آنالیزهای BET و SEM برای تعیین مشخصات کربن فعال بهینه انجام شد. در پایان مطالعات تعادلی، سینتیک و ترمودینامیک برای رنگزای راکتیو بلک 5 انجام گرفت.یافته ها: نتایج نشان داد که نمونه کربن فعال با سطح ویژه 1670 m2/g و حجم کلی حفرات cm3/g 1/434 و توزیع 68 درصد حفرات در محدوده مزوحفره، دارای حداکثر ظرفیت جذب رنگزای راکتیو بلک 5 به مقدار 704 mg/g در شرایط معین است. این حداکثر ظرفیت جذب در شرایط معین: pH برابر با 2، دوز جاذب 0/035 g/L، غلظت اولیه رنگ 250 mg/L ، دما 45 °C، حجم محلول 100 mL و زمان تماس 120 min به دست آمد. نتایج داده های تعادلی جذب رنگزای راکتیو بلک 5 تطابق بیشتری با مدل فروندلیچ دارد. همچنین مطالعات س ینتیکی نشان داد که رفتار جذب رنگ بر روی کربن فعال از مدل شبه درجه دوم پیروی میکند. مطالعات ترمودینامیک نیز بیانگر غیرخودبخودی، گرماگیر و فیزیکی بودن فرایند جذب رنگزای راکتیو بلک 5 است.نتیجه گیری: این مطالعه نشان داد کربن فعال تهیه شده از چوب انگور از پتانسیل باالیی در حذف رنگزای راکتیو بلک 5 از محلول آبی برخوردار است.

Keywords:

رنگزای راکتیو بلک 5 , کربن فعال , کربنات پتاسیم , چوب انگور