رنگبری رنگزاهای نساجی در سیستم‌های تک‌جزیی و دوجزیی با استفاده از جاذب معدنی

نویسندگان

دانشکده مهندسی نساجی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده

در این تحقیق حذف مواد رنگزای کاتیونی از پساب نساجی با استفاده از فلدسپار در سیستم‌های تک‌جزیی و دوجزیی مورد بررسی قرار گرفته است. دو رنگزای کاتیونی بازیک آبی 41 و بازیک قرمز 18 به عنوان مدل استفاده شدند. خصوصیات سطحی فلدسپار با استفاده از میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM)، تبدیل فوریه زیر قرمز (FT-IR) و پراش پرتو ایکس (XRD) مورد مطالعه قرار گرفت. تأثیر عوامل مختلف مؤثر بر فرآیند حذف رنگ از جمله مقدار جاذب، غلظت رنگزا، pH و حضور انواع الکترولیت بررسی شد. ایزوترم جذب سیستم‌های یک‌جزیی و دوجزیی تعیین شد. مدل ایزوترم جذب تک‌جزیی لانگمیور برای بررسی داده‌های آزمایش‌های مربوط به سیستم تک‌جزیی مورد استفاده قرار گرفت و ثابت‌های ایزوترم برای این دو ماده رنگزا محاسبه شد. ظرفیت جذب تک لایه فلدسپار برای بازیک آبی 41 و بازیک قرمز 18 در سیستم تک‌جزیی به ترتیب 5.714 و mg/g 4.650 محاسبه شد. همچنین جذب تعادلی برای سیستم دوجزیی توسط ایزوترم جذب لانگمیور توسعه یافته مورد بررسی قرار گرفت. سینتیک جذب سیستم‌های یک‌جزیی و دوجزیی توسط دو مدل سینتیکی شبه مرتبه اول و دوم مورد مطالعه قرار گرفت. مدل شبه مرتبه دوم بهترین انتخاب بین دو مدل سینتیکی برای شرح رفتار جذب مواد رنگزا در هر دو سیستم بود. با توجه به وابستگی ثابت تعادل ترمودینامیکی (Ks) به درجه حرارت، عوامل ترمودینامیکی در ارتباط با فرآیند جذب محاسبه شد. مقادیر منفی G0Δ نشان می‌دهد که فرآیند جذب خودبخودی و سازوکار جذب از نوع جذب فیزیکی است. مقدار مثبت H0Δ نشان می‌دهد که فرآیند جذب گرماگیر است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Textile Dyes Removal from Single and Binary Systems Using Inorganic Adsorbent

نویسندگان [English]

  • M. Yazdani
  • M. Arami
  • H. Bahrami
Textile Engineering Department, Amirkabir University of Technology
چکیده [English]

In this study, the ability of cationic dyes removal from textile effluent in both singular and binary systems has been investigated by using Feldspar. Two cationic dyes, Basic Blue 41 and basic Red 18, were used as cationic dye models. The surface characteristics of Feldspar were studied using Fourier transform infra-red, Scanning electron microscope, and X-ray diffraction (XRD) techniques. Moreover, the influence of different process variables such as adsorbent dosage, dye concentration, initial pH, and the presence of different electrolytes were investigated. The adsorption isotherms of single and binary systems were determined. The mono-component Langmuir isotherm model was applied to analyze the experimental data of single system and the isotherm constants were calculated for these two dyes. The monolayer coverage capacities of feldspar for Basic Blue 41 and Basic Red 18 dyes in the single system were found as 5.714 and 4.650 mg/g, respectively. Also, the equilibrium adsorption of binary system was analyzed using the extended Langmuir models. The adsorption kinetics of single and binary systems were studied by using pseudo-first-order and pseudo-second-order models. The pseudo-second-order model was the best choice between the kinetic models to describe the adsorption behaviour of both single and binary systems. According to the dependency of thermodynamic equilibrium constant (Ks) on temperatures, the thermodynamic parameters associated with the adsorption process were calculated. The negative values of ΔG0 indicate that the adsorption process is spontaneous and the adsorption mechanism is physical adsorption. The positive values of ΔH0 show that the adsorption processes are endothermic.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dye removal
  • Feldspar
  • Cationic dye
  • Isotherm
  • Kinetics
  • thermodynamic parameters