دراسة قدرة امتزاز طين الأنالسيم المنشط بالقلويات لإزالة صبغة أزرق الميثيلين باستخدام منهجية سطح الاستجابة (RSM)

Abstract

تتناول هذه الدراسة إزالة صبغة أزرق الميثيلين (MB) من المحاليل المائية باستخدام طين الأنالسيم (Analcime) المنشط قاعدياً بواسطة هيدروكسيد الصوديوم. (NaOH) تم توصيف العينات باستخدام تقنيا: XRD ، FTIR، وSEM-EDX، حيث أظهرت النتائج تحولاً في بنية الطين نحو الطور غير المتبلور وزيادة في مسامية السطح وتثبيت أيونات الصوديوم. تم استمثال ظروف الامتزاز باستخدام منهجية سطح الاستجابة (RSM) وتصميم (Box-Behnken) بدلالة خمسة متغيرات تجريبية. أظهرت النتائج أن الظروف المثلى للإزالة تحققت عند قيم: كتلة الطين: ……g، تركيز التنشيط القاعدي: ..M، درجة الحرارة: …… °C، الرقم الهيدروجينيpH=...: ، وزمن التلامس: … min، حيث بلغت كفاءة الإزالة أقصى قيمة لها بنسبة ……%. أثبتت الدراسة الحركية توافقاً ممتازاً مع نموذج "الرتبة الثانية، بينما خضع الامتزاز لإيزوتارم "لانغمير" بسعة امتزاز قصوى بلغت mg/g …… مع معامل ارتباط R2=……. من خلال العوامل الترموديناميكية، تبين أن العملية تلقائية وذات طبيعة فيزيائية. تؤكد هذه الدراسة الفعالية العالية لطين الأنالسيم المنشط كبديل اقتصادي وفعال في معالجة المياه الملوثة بالأصباغ الكاتيونية

This study focuses on the removal of Methylene Blue (MB) dye from aqueous solutions using Analcime clay activated with sodium hydroxide (NaOH). The samples were characterized using XRD, FTIR, and SEM-EDX techniques, which revealed a structural shift towards an amorphous phase, an increase in surface porosity, and the successful anchoring of sodium ions. Adsorption conditions were optimized using Response Surface Methodology (RSM) based on a Box-Behnken design involving five experimental variables. The results indicated that the optimal removal conditions were achieved at: clay mass: …. g, NaOH activation concentration: ..M, temperature: …°C, pH: .., and contact time: ……min, where the removal efficiency reached …..%. The kinetic study showed excellent agreement with the pseudo-second-order model, while the adsorption process followed the Langmuir isotherm with a maximum adsorption capacity of ….. mg/g and a correlation coefficient R2=……. Thermodynamic parameters indicated that the process is spontaneous and physical in nature. These findings confirm the high effectiveness of activated Analcime clay as an economical and efficient alternative for treating wastewater contaminated with cationic dyes