Adsorption of Copper (II) from Aqueous Solution by Using Carbonized Peanut Hull: Determination of the Equilibrium, Kinetic and Thermodynamic Parameters

Gülşad USLU ŞENEL
2020 Journal of anatolian environmental and animal sciences  
In this study, the effect of temperature, pH, initial metal concentration and adsorbent dosage on Cu(II) adsorption onto carbonized peanut hull (PHC) was investigated. Activated carbon was prepared from peanut hull. It was produced by carbonization in carbon dioxide atmosphere at 500°C for 1.0 h. The maximum Cu (II) adsorption capacity was obtained as 168.16 mg/g for 500 mg/L initial Cu (II) at pH = 4.0 and 60 °C. The Freundlich and Langmuir adsorption models were used for the mathematical
more » ... e mathematical description of the adsorption equilibrium. The best interpretation for the experimental data was given by the Freundlich isotherm and the maximum adsorption capacity was obtained. Batch adsorption models, based on the assumption of the pseudo-first and pseudo-second order mechanism, were applied to examine the kinetics of the adsorption. Kinetic data fitted the pseudo-second kinetic order model. Thermodynamic functions, the change of free energy (∆G o ), enthalpy (∆H o ) and entropy (∆S o ) of copper adsorption on PHC were calculated as -23.21 kjmol -1 (at 60 o C), 15.94 kjmol -1 and 117.59 kjmol -1 K -1 , respectively, indicating the spontaneous, endothermic and the increased randomness nature of Cu 2+ adsorption. The results show that adsorption of Cu (II) on PHC is an. Öz: Bu çalışmada, karbonize fıstık kabuğu (PHC) üzerine Cu (II) adsorpsiyonuna sıcaklık, pH, başlangıç metal konsantrasyonu ve adsorban dozajın etkisi araştırılmıştır. Aktif karbon fıstık kabuğundan hazırlanmıştır. PHC, karbon dioksit varlığında 500 ° C'de 1.0 saat süresince karbonizasyon ile üretilmiştir. Maksimum Cu (II) adsorpsiyon kapasitesi, pH = 4.0'de 60 °C'de ve 500 mg/L başlangıç Cu (II) iyon konsantrasyonunda 168.16 mg/g olarak bulunmuştur. Adsorpsiyon dengesinin matematiksel olarak ifadesinde Freundlich ve Langmuir adsorpsiyon modelleri kullanılmıştır. Deneysel veriler için en iyi Freundlich izotermi ile verildi ve maksimum adsorpsiyon kapasitesi elde edildi. Adsorpsiyon kinetiğini incelemek için yalancı birinci ve yalancı ikinci derece düzeneğinin varsayımına dayanan bir seri adsorpsiyon modelleri uygulanmıştır. Kinetik veriler, yalancı ikinci derece kinetik düzen modeline uymuştur. PHC üzerinde bakır adsorpsiyonunun termodinamik fonksiyonları, serbest enerji değişimi (∆G o ), entalpi (∆H o ) ve entropi (∆S o ) değeleri sırasıyla -23.21 kjmol -1 (60 o C'de), 15.94 kjmol -1 ve 117.59 kjmol -1 K -1 olarak hesaplanmıştır. Cu 2+ adsorpsiyonu endotermik bir reaksiyondur. Sonuçlar, Cu (II) iyonlarının adsorpsiyonunda PHC kullanımının bir alternative olacağını göstermiştir.
doi:10.35229/jaes.672951 fatcat:7362ssu73rcj5azbvlgvrmova4