DOI: https://doi.org/10.36719/2789-6919/35/61-77

Cyrus Raza Mirza

University of Hail, Saudi Arabia

crazamirza@gmail.com

PARTHENIUM BIOMASS FOR BATCH ADSORPTION OF COPPER FROM AQUEOUS SOLUTION: THERMODYNAMIC EVALUATION, LINEAR AND NONLINEAR ISOTHERM AND KINETIC ANALYSIS 

Abstract

Due to increasing health issues because of heavy metal emissions through different industrial processes becoming serious threats to the sustainability of the ecosystem. The objective of this study was to treat heavy metal-containing wastewater that discharges from industrial effluents. A locally available and inexpensive biomass-based material was used as an adsorbent material for the effective adsorption of Cu from an aqueous solution. The prepared bio-adsorbent was evaluated under different operating conditions to optimize the adsorption efficiency. The results showed that in low concentration solution, the adsorption efficiency is around 60% while in almost all other conditions efficiency varies between 40-50% depending on the operating conditions. To understand the mechanism of Cu adsorption on bio-adsorbent various kinetics and isotherm analysis were performed. The pseudo-second order (PSO) kinetic model's best fit (R² = 0.991) suggests that chemisorption controls Cu adsorption on PWD. An exothermic process with reduced unpredictability is shown by a thermodynamic study at the solid-liquid interface. Harkins-Jura and other non-linear isotherm models, in particular, suited the adsorption data better and showed the effectiveness and dependability of non-linear methods for Cu removal by PWD adsorbent. 

Keywords: Adsorption, bio-adsorbent, Cu adsorption, Kinetic and isotherm

Cyrus Rza Mirzə

Hail Universiteti, Səudiyyə Ərəbistanı

crazamirza@gmail.com

Misin sulu məhluldan partiyalı adsorbsiyası üçün parfenium biokütləsi: termodinamik qiymətlənmə, xətti və qeyri xətti izoterm və kinetik analiz

Xülasə

Müxtəlif sənaye prosesləri zamanı ağır metal emissiyaları ekosistemin davamlılığı üçün ciddi təhdidlərə çevrildiyi üçün sağlamlıq problemlərinin artması səbəbindən. Bu tədqiqatın məqsədi sənaye çirkab sularından atılan ağır metal tərkibli tullantı sularının təmizlənməsindən ibarət idi. Sulu məhluldan Cu-nun effektiv adsorbsiyası üçün adsorbent material kimi yerli olaraq mövcud olan və ucuz biokütlə əsaslı materialdan istifadə edilmişdir. Hazırlanmış bio-adsorbent adsorbsiya səmərəliliyini optimallaşdırmaq üçün müxtəlif iş şəraitində qiymətləndirilmişdir. Nəticələr göstərdi ki, aşağı konsentrasiyalı məhlulda adsorbsiya səmərəliliyi 60% civarındadır, demək olar ki, bütün digər şərtlərdə səmərəlilik iş şəraitindən asılı olaraq 40-50% arasında dəyişir. Bioadsorbentdə Cu adsorbsiyasının mexanizmini başa düşmək üçün müxtəlif kinetik və izoterm analizləri aparılmışdır. Pseudo-ikinci dərəcəli (PSO) kinetik modelin ən yaxşı uyğunluğu (R2 = 0.991) göstərir ki, kimyosorbsiya PWD üzərində Cu adsorbsiyasına nəzarət edir. Azaldılmış gözlənilməzlik ilə ekzotermik proses bərk-maye interfeysində termodinamik tədqiqatla göstərilir. Harkins-Jura və digər qeyri-xətti izoterm modelləri, xüsusilə, adsorbsiya məlumatlarına daha yaxşı uyğun gəldi və PWD adsorbenti ilə Cu aradan qaldırılması üçün qeyri-xətti üsulların effektivliyini və etibarlılığını göstərdi.