Astrazon kırmızısı ve astrazon mavisinin ticari aktif karbon üzerine adsorpsiyonu ve adsorpsiyon prosesinin optimizasyonu

Abstract

Bu çalışmada tekstil endüstrisinde yaygın olarak kullanılan katyonik boyar maddeler Astrazon Kırmızısı ve Astrazon Mavisinin sulu çözeltiden ticari aktif karbon üzerine adsorpsiyonu incelenmiştir. Adsorplanan boya miktarı üzerine başlangıç boyarmadde konsantrasyonu, sıcaklık, karıştırma hızı, temas süresi, adsorbent dozu ve pH gibi parametrelerin etkisi Taguchi deney dizaynı kullanılarak test edilmiştir. Her iki boya için de 300 mg/L'lik başlangıç boya konsantrasyonu, 180 dakika temas süresiyle, pH=9, 313 K'de, 170 rpm karıştırma hızında ve 0,05 g/100 mL adsorbent dozuyla gerçekleştirilen adsorpsiyon deneylerinde adsorplanan boya miktarının ve hesaplanmış Sinyal/Gürültü (S/N) oranının en büyük değerler olduğu belirlenmiştir. Deneysel verilerin Langmuir ve Redlich-Peterson izoterm modelleriyle yüksekçe uyum gösterdiği tespit edilmiştir. Langmuir modeline dayalı olarak, maksimum adsorpsiyon kapasiteleri astrazon mavisi ve kırmızısı için sırasıyla 590,3 ve 372,4 mg g-1 olarak hesaplanmıştır. Ayrıca, her iki boyanın aktif karbon yüzeyine adsorpsiyonunun negatif Gibbs serbest enerji değişimine, pozitif adsorpsiyon entalpi ve pozitif adsorpsiyon entropisine sahip olduğu belirlenmiştir.

In this study, the adsorption of astrazon red and astrazon blue which are cationic dyes commonly used in textile industry from aqueous solution onto commercial activated carbon has been investigated. The effect of the parameters such as initial dye concentration, temperature, string speed, contact time, adsorbent dosage, and pH on adsorbed dye amount has been tested by used Taguchi experimental design. It was identified that the maximum adsorbed dye amount and highest calculated signal/noise ratio had been obtained in adsorption experiments which were performed with 300 mg/L initial dye concentration, 180 min contact time, pH=9, 313 K, 170 rpm stirring speed, and 0.05/100 mL adsorbent dosage for both dyes too. It was found that the experimental data fit well to Langmuir and Redlich-Peterson isotherm models. On the basis of Langmuir model, the maximum adsorption capacities were calculated as 590.3 and 372.4 mg g-1 for astrazon blue and astrazon red, respectively. In addition, it was determined that the adsorption of both dyes onto activated carbon surface have negative the change in Gibbs free energy, positive adsorption enthalpy and positive adsorption entropy.