تحضير مواد مازة من مخلفات زراعية ذات نشاط سطحي مختلطة بمواد نانوية ودراسة تأثيرها في إزالة بعض ملوثات المياه

Abstract

في هذه الدراسة، تم استخدام الكربون المنشط المشتق من قشرة الفول السوداني، والذي يتم إنتاجه عن طريق تنشيط حمض الأرثوفوسفوريك، كمواد لامتصاص الميثيلين الأزرق (MB). تم إجراء عملية التحسين لتحديد القيم المثلى لمعلمات الامتزاز، بما في ذلك جرعة الممتز، ودرجة الحرارة، ودرجة الحموضة، ومدة الاتصال. تم تحليل نتائج التجارب باستخدام أربعة متساوي حرارة الامتزاز، في حين تم نشر نماذج الدرجة الأولى والثانية الزائفة لتقييم الحركية. حقق امتزاز ازرق المثليين التوازن بعد 120 دقيقة، باتباع النموذج الحركي من الدرجة الثانية الزائفة. يمثل نموذج Langmuir عملية الامتزاز بدقة وحقق الحد الأقصى لكمية الامتصاص البالغة 219.7 مجم / جم عند 25 درجة مئوية. تم حساب المتغيرات الديناميكية الحرارية (ΔH0، ΔG0، وΔS0) من خلال دراسة تأثير درجة الحرارة، وكشف أن الامتزاز كان طاردًا للحرارة وعفويًا. تعمل وظائف الكربون مع أيونات Fe3+ أو Ca2+ على تعزيز قدرة الامتصاص وتسريع عملية الامتزاز، مع تحقيق التوازن في 70 دقيقة و50 دقيقة على التوالي

In this study, peanut shell-derived activated carbon, produced by orthophosphoric acid activation, was used as a material to adsorb methylene blue (MB). An optimization process was conducted to determine the optimal values for the adsorption parameters, including adsorbent dosage, temperature, pH, and contact duration. The outcomes of experiments were analyzed using four adsorption isotherms, while the pseudo-first and second-order models were deployed for assessing the kinetics. The adsorption of MB achieved equilibrium after 120 minutes, following the pseudo-second-order kinetic model. The Langmuir model accurately represented the adsorption process and achieved a maximum amount adsorbed of 219.7 mg/g at 25 °C. The thermodynamic variables (ΔH0, ΔG0, and ΔS0) were calculated by investigating the impact of temperature, revealing that the adsorption was both exothermic and spontaneous. Carbon functionalization with Fe3+ or Ca2+ ions enhances the adsorption capacity and expedites the adsorption process, with equilibrium being achieved in 70 minutes and 50 minutes, respectively