KINETIC STUDIES FOR THE REMOVAL OF SOME METAL IONS COMMONLY FOUND IN INDUSTRIAL WASTE SOLUTIONS USING AGRICULTURAL BYPRODUCTS*
MOLOUKHIA, H. and BELACY, N.
Hot Labs. Centre, Atomic Energy Authority, P.O. 13759, Cairo, Egypt.
Key words: Removal, Cadmium, Zinc, Oxidized, Cotton stalks.
دراسة كينيتيكية لإزالة بعض أيونات العناصر التى توجد بصورة أساسية فى المخلفات الصناعية السائلة باستخدام مخلفات زراعية
حنان ملوخية و نبيل بلاسى
خلاصـــة
تم فى هذا البحث دراسة كينيتيكية امتصاص بعض العناصر التى توجد بنسبة عالية فى المخلفات الصناعية وهى الكادميوم والزنك وذلك باستخدام حطب القطن )أحد المخلفات الزراعية الهامة( وذلك فى صورته الخام بعد طحنه أو بعد تحويله إلى فحم نباتى مؤكسد وقد تم دراسة العوامل المثلى المؤثرة على عملية الامتصاص مثل زمن الاتزان، حجم ذرات المادة الممتصة، تركيز أيون الهيدروجين فى المحلول، كتلة المادة الممتصة وكذلك تأثير وجود بعض المعادن المنافسة، كما تم دراسة مدى استرجاع أيونات العنصرين من المادة الممتصة.
أوضحت الدراسة أن النتائج تحقق معادلة فريندليش وأن هناك رابطة قوية بين المادة الممتصة والمادة الماصة وذلك عند درجة حرارة 25ºم كما أوضحت الدراسة الكينيتيكية إمكانية تطبيق معادلة "ليجرجرين" وأن جميع التفاعلات الخاصة بامتصاص العنصرين كانت من الدرجة الأولى. أظهرت نتائج الدراسة أيضاً وجود تنافس بين الكاتيونات المختلفة على مواضع الامتصاص النشطة على سطح المادة الممتصة.
أمكن من هذه الدراسة استخلاص أن هذه المخلفات الزراعية (حطب القطن) يمكن استخدامها فى معالجة المخلفات الصناعية السائلة التى تحتوى على أيونات الكادميوم والزنك لأنها زهيدة الثمن ويسهل تداولها فى صورتها الخام أو كفحم نباتى مؤكسد.
ABSTRACT
Kinetic studies of cadmium and zinc adsorption onto cotton stalks raw material and its oxidized charcoal from aqueous solutions were performed to evaluate the adsorption mechanism. The nature of the mechanism responsible for the adsorption of Cd2+ and Zn2+ on the two sorbents was discussed. Several parameters were investigated to evaluate the optimum conditions for the adsorption process, i.e., equilibration time, particle size, solution pH, mass of the sorbent material and the presence of interfering cations. Desorption studies of Cd2+ and Zn2+ from the loaded sorbent materials were performed. The results revealed that the adsorption data fit to Freundlich model at 25±1° C. The kinetic studies showed that the Lagergren equation was applicable and the processes follow the first order rate kinetics. The competitive studies showed that there was competition between the interfering cations and the investigated metal ions to the active sites on the sorbent surface.
It could be concluded that these agricultural by-products as raw material or oxidized charcoal could be used for treatment of industrial waste solutions containing Cd2+ and Zn2+ ions for their good efficiency, low cost and ease to handle.
