تهیه کربن فعال از چوب درخت سرو و بررسی کارائی آن در حذف رنگ اسید رد 18: مطالعه کینتیک و ثابت تعادل

زمینه و هدف: پساب‌های نساجی از مهمترین آلاینده‌های صنعتی محیط زیست می‌باشند که به دلیل دارا بودن موادرنگ زای سمی ‌باعث تهدید محیط زیست می‌گردند. بنابراین در این پژوهش از فرآیند جذب سطحی با کربن فعال تهیه شده از درخت کاج به دلیل مزایای بالای این فرآیند، در حذف رنگ اسید رد 18 به عنوان یک نوع رنگ آزو استفاده گردیده است. روش بررسی: در این مطالعه از کربن فعال تهیه شده از درخت سرو که به روش احیای شیمیایی تهیه گردیده بود به عنوان جاذب در جهت حذف رنگ اسید رد 18 در سیستم ناپیوسته استفاده گردید. کارایی حذف رنگ با تغییر دادن pH اولیه محلول ( از 3 تا 11)، زمان تماس ( 1 تا 120 دقیقه)، غلظت اولیه رنگ (50، 75 و mg/L 100) و میزان جاذب (2 تا g/L 10) مورد بررسی قرار گرفت. همچنین از مدل‌های ایزوترمی ‌لانگمویر و فروندلیخ جهت محاسبه ثابت تعادل و از مدل‌های کینتیکی شبه درجه اول و شبه درجه دوم جهت تعیین کینتیک واکنش فرآیند استفاده گردید. یافته‌ها: نتایج نشان داد که با افزایش غلظت اولیه رنگ، زمان تماس و همچنین میزان جاذب کارایی حذف رنگ افزایش می‌یابد. همچنین بیشترین مقدار حذف رنگ در محیط اسیدی (3=pH) مشاهده گردید. در زمان تماس 120 دقیقه، pH برابر 3، میزان جاذب برابر g/L 6 و غلظت رنگ mg/L 100 بیش از 95% رنگ حذف گردید. نتایج حاصل از برازش داده‌های ثابت تعادل بروی مدل‌های ایزوترمی‌ نشان داد که داده‌های ثابت تعادل با ضریب رگرسیون بالاتری از ایزوترم فروندلیخ تبعیت می‌کنند. همچنین براساس مدل ایزوترمی ‌لانگمویر مشخص گردد که هر گرم از جاذب می‌تواند 28/51 میلی‌گرم از رنگ اسید رد 18 را به‌خود جذب کند. همچنین مشخص گردید که کینتیک واکنش فرآیند حذف از مدل کینتیکی شبه درجه دوم پیروی می‌کند. نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از این بررسی نشان داد که کربن فعال تهیه شده از درخت کاج کارائی سیار بالاتری در حذف رنگ اسید رد 18 از خود نشان می‌دهد و با توجه به وفور این نوع درخت در ایران، می‌توان از زغال تهیه شده از این درخت برای تصفیه فاضلاب‌های حاوی ماده رنگ زای اسید رد 18 استفاده کرد.