امتزاز صبغة النيلي كارمين على بولي الشيتوزان المطعم (ميثاكريلات الميثيل)
DOI:
https://doi.org/10.21123/bsj.2024.10316الكلمات المفتاحية:
الامتزاز ، قذائف السلطعون، الكيتين، الشيتوزان، القرمزي النيلي.الملخص
تناولت هذه الدراسة امتزاز الصبغة القرمزية النيلية (مادة كيميائية تعتبر ملوثة في المياه) على المركب النانوي الشيتوزان المطعم ببوليمر ميثاكريلات الميثيل (Ch-g-PMMA). تم العثور على قيم الامتصاص للمحاليل عند ظروف مختلفة من التركيز ودرجة الحرارة والوزن والحموضة. تمت دراسة عملية الامتزاز لاختيار الوزن الافضل للمركب من (0.01-0.07). بينت أن أكبر كمية من الصبغة الممتزة على سطح المتراكب الثلاثي كانت عند (pH=4). كما تم عرض نتائج تأثير القوة الأيونية على عملية امتصاص الأملاح (كلوريد الصوديوم، كربونات الكالسيوم). لقد وجد أن CaCO3 لديه قابلية ذوبان أكبر لأنه يؤثر على كمية المادة الممتزة مقارنة بملح NaCl. كما أظهرت النتائج أن دراسة حركية الامتزاز هي من الدرجة الثانية الزائفة. تم استخدام ايزوثرم الامتزاز فروندليتش ولانجموير، وأظهرت النتائج أن الصبغة مطبقة على ايزوثرم فروندلش. كما أظهرت النتائج الحركية أن امتزاز الأصباغ يتبع حركية الدرجة الثانية الزائفة. وقد وجد أن التفاعل عبارة عن إطلاق حراري لمحلول الصبغة من خلال القيمة السالبة لدالة الإنثالبي ΔH وأن عملية الامتزاز تتم آلياً لإزالة الصبغة من خلال القيمة السالبة للطاقة الحرة ΔG والعشوائية المنخفضة للصبغة. يزيد محلول الصبغة القرمزي النيلي من القيمة السالبة لوظيفة الإنتروبيا عندما تتفاعل المادة المازة الصلبة مع المادة المازة السائلة (الصبغة) على سطح المادة المازة.
Received 29/11/2023
Revised 26/02/2024
Accepted 28/02/2024
Published Online First 20/09/2024
المراجع
Karam FF, Saeed NH, Al Yasasri A, Ahmed L, Saleh H. Kinetic study for reduced the toxicity of textile dyes (reactive yellow 14 dye and reactive green dye) using UV-A Light/ZnO system. Egypt J Chem. 2020; 63(8): 2987-98. https://doi.org/10.21608/ejchem.2020.25893.2511
Aljeboree AM, Abdulrazzak FH, Alqaragoly MB, Karam FF, Alkaim AF, Hussein FH. Photocatalytic of pharmaceutical tetracycline (TCS) by zinc oxide (ZnO). J Crit Rev. 2020; 7(7): 960-2. https://doi.org/10.31838/jcr.07.07.174
Cheng D, Ngo HH, Guo W, Chang SW, Nguyen DD, Liu Y, et al. A critical review on antibiotics and hormones in swine wastewater: Water pollution problems and control approaches. J Hazard Mater. 2020; 387: 121682. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2019.121682
Zahoor I, Mushtaq A. Water pollution from agricultural activities: A critical global review. Int J Chem Biochem Sci. 2023;23(1): 164-76. https://www.iscientific.org/wp-content/uploads/2023/05/19-IJCBS-23-23-24.pdf
Ewis D, Ba-Abbad MM, Benamor A, El-Naas MH. Adsorption of organic water pollutants by clays and clay minerals composites: A comprehensive review. Appl Clay Sci. 2022; 229: 106686. https://doi.org/10.1016/j.clay.2022.106686
Karam FF, Hassan FF, Hessoon HM, editors. Adsorption of toxic crystal violet dye using (Chitosan-OMWCNTs) from aqueous solution. J Phys Conf Ser. 2021: IOP Publishing. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1999/1/012015
Li M, Tan J, Qin X, Lu D, Feng Z, Li C, et al. Correlation between internal states and creep resistance in metallic glass thin films. J Appl Clin Med Phys. 2021; 129. https://doi.org/10.1063/5.0039754
Chowdhury MF, Khandaker S, Sarker F, Islam A, Rahman MT, Awual MR. Current treatment technologies and mechanisms for removal of indigo carmine dyes from wastewater: A review. J Mol Liq. 2020; 318: 114061. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.114061
Ristea M-E, Zarnescu O. Indigo Carmine: Between Necessity and Concern. J Xenobiot. 2023; 13(3): 509-28. https://doi.org/10.3390/jox13030033
Far HS, Hasanzadeh M, Nashtaei MS, Rabbani M, Haji A, Hadavi Moghadam B. PPI-dendrimer-functionalized magnetic metal–organic framework (Fe3O4@ MOF@ PPI) with high adsorption capacity for sustainable wastewater treatment. ACS Appl Mater Interfaces. 2020; 12(22): 25294-303. https://doi.org/10.1021/acsami.0c04953
Farhan AM, Zaghair AM, Abdullah HI. Adsorption Study of Rhodamine–B Dye on Plant (Citrus Leaves). Baghdad Sci J. 2022; 19(4): 0838. https://doi.org/10.21123/bsj.2022.19.4.0838
Kadhim AA, Al-Da’amy MA, Kadhim SH, Kareem ET. Removing Basic Fuchsine Dye by Adsorption over CuCo2O4 Nanocomposite as an Active Adsorbent Surface. Baghdad Sci J. Online December 2023. https://doi.org/10.21123/bsj.2023.8782
Singh V, Sharma A, Tripathi D, Sanghi R. Poly (methylmethacrylate) grafted chitosan: An efficient adsorbent for anionic azo dyes. J Hazard Mater. 2009; 161(2-3): 955-66. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.04.096
Singh V, Sharma AK, Sanghi R. Poly (acrylamide) functionalized chitosan: an efficient adsorbent for azo dyes from aqueous solutions. J Hazard Mater. 2009; 166(1): 327-35. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.11.026
Lagos A, Reyes J. Grafting onto chitosan. I. Graft copolymerization of methyl methacrylate onto chitosan with Fenton's reagent (Fe2+− H2O2) as a redox initiator. J Polym Sci A Polym Chem. 1988; 26(4): 985-91. https://doi.org/10.1002/pola.1988.080260403
Pujari M, Srikanth K, Sunil K, Arya AK. Equilibrium, kinetic, and thermodynamic study on biosorption of indigo carmine using Hypnea musciformis algae. Environ Prog Sustain Energy. 2023; 42(2): 13990-13998. https://doi.org/10.1002/ep.13990
Ali S, Gad E. Investigation of an adsorbent based on novel starch/chitosan nanocomposite in extraction of indigo carmine dye from aqueous solutions. Biointerface Res Appl Chem. 2020; 10(3): 5556-63. https://doi.org/10.33263/BRIAC103.556563
Hevira L, Ighalo JO, Zein R. Biosorption of indigo carmine from aqueous solution by Terminalia catappa shell. J Environ Chem Eng. 2020; 8(5): 104290. https://doi.org/10.1016/j.jece.2020.104290
El-Kammah M, Elkhatib E, Gouveia S, Cameselle C, Aboukila E. Enhanced removal of Indigo Carmine dye from textile effluent using green cost-efficient nanomaterial: Adsorption, kinetics, thermodynamics and mechanisms. Sustain Chem Pharm. 2022; 29: 100753. https://doi.org/10.1016/j.scp.2022.100753
Dada AO, Adekola FA, Odebunmi EO, Dada FE, Bello OM, Akinyemi BA, et al. Sustainable and low-cost Ocimum gratissimum for biosorption of indigo carmine dye: kinetics, isotherm, and thermodynamic studies. Int J Phytoremediation. 2020; 22(14): 1524-37. https://doi.org/10.1080/15226514.2020.1785389
Kalam S, Abu-Khamsin SA, Kamal MS, Patil S. Surfactant adsorption isotherms: A review. ACS omega. 2021; 6(48): 32342-8. https://doi.org/10.1021/acsomega.1c04661
Anderson R, Biong A, Gómez-Gualdrón DA. Adsorption isotherm predictions for multiple molecules in MOFs using the same deep learning model. J Chem Theory Comput. 2020; 16(2): 1271-83. https://doi.org/10.1021/acs.jctc.9b00940
Wang J, Guo X. Adsorption isotherm models: Classification, physical meaning, application and solving method. Chemosphere. 2020; 258: 127279. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.127279
Ragadhita R, Nandiyanto ABD. How to calculate adsorption isotherms of particles using two-parameter monolayer adsorption models and equations. Int J Adv Sci Eng Inf Technol. 2021; 6(1): 205-34. https://doi.org/10.17509/ijost.v6i1.32354
Giles CH, Smith D, Huitson A. A general treatment and classification of the solute adsorption isotherm. I. Theoretical. J Colloid Interface Sci. 1974; 47(3): 755-65. http://dx.doi.org/10.1016/0021-9797(74)90252-5
Ahmad MB, Soomro U, Muqeet M, Ahmed Z. Adsorption of Indigo Carmine dye onto the surface-modified adsorbent prepared from municipal waste and simulation using deep neural network. J Hazard Mater. 2021; 408: 124433. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.124433
Tran HN, Tomul F, Ha NTH, Nguyen DT, Lima EC, Le GT, et al. Innovative spherical biochar for pharmaceutical removal from water: Insight into adsorption mechanism. J Hazard Mater. 2020; 394: 122255. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.122255
Shirsath S, Patil A, Bhanvase B, Sonawane S. Ultrasonically prepared poly (acrylamide)-kaolin composite hydrogel for removal of crystal violet dye from wastewater. J Environ Chem Eng. 2015; 3(2): 1152-1162 https://doi.org/10.1016/j.jece.2015.04.016
Ben Nasr J, Ghorbal A. Adsorption of Indigo Carmine dye onto physicochemical-activated leaves of Agave Americana L. J Chem Chem Eng. 2021; 40(4) :1054-66. https://doi.org/10.30492/IJCCE.2020.40344
Mouni L, Belkhiri L, Bollinger J-C, Bouzaza A, Assadi A, Tirri A, et al. Removal of Methylene Blue from aqueous solutions by adsorption on Kaolin: Kinetic and equilibrium studies. Appl Clay Sci. 2018; 153: 38-45. https://doi.org/10.1016/j.clay.2017.11.034
Cruz-Lopes LP, Macena M, Esteves B, Guiné RP. Ideal pH for the adsorption of metal ions Cr6+, Ni2+, Pb2+ in aqueous solution with different adsorbent materials. Open Agric. 2021; 6(1): 115-23. https://doi.org/10.1515/opag-2021-0225
Khandaker S, Toyohara Y, Saha GC, Awual MR, Kuba T. Development of synthetic zeolites from bio-slag for cesium adsorption: Kinetic, isotherm and thermodynamic studies. J Water Process Eng. 2020; 33: 101055. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2019.101055
التنزيلات
إصدار
القسم
الرخصة
الحقوق الفكرية (c) 2024 Karar Abbas Alwan, Faiq F. Karam
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.