Равновесие и кинетика сорбции метиленового голубого на глинисто-карбонатном диатомите

Abstract

Исследованы поверхностные характеристики глинисто-карбонатного диатомита и его адсорбционные свойства по отношению к метиленовому голубому (МГ). Равновесные изотермы промоделированы уравнениями Ленгмюра, Фрейндлиха и Дубинина–Радушкевича. Модель Ленгмюра более адекватно описывает опытные данные с коэффициентом корреляции 0,9783 и максимальной адсорбционной емкостью 112,8 мг/г. Фактор разделения равен 0,143, что указывает на благоприятность процесса сорбции. Обработка опытных данных по кинетике показала, что модель псевдовторого порядка лучше описывает кинетические кривые сорбции МГ. Внутричастичная диффузия не контролирует скорость сорбции МГ, основной вклад в лимитирование скорости оказывает пленочная диффузия. Энергия сорбции активации, рассчитанная по модели Дубинина–Радушкевича, равна 17,4 кДж/моль, что свидетельствует о преобладании физической сорбции. Результаты показывают, что данный сорбент может найти применение для очистки вод от органических загрязнений.

Surface characteristics of the clay-carbonate diatomite and its adsorption properties with respect to methylene blue (MB) were investigated. The equilibrium isotherms were modeled by the Langmuir, Frendlich, and Dubinin–Radushkiewicz equations. The Langmuir model more adequately described the experimental data with a correlation coefficient of 0.9783 and a maximum adsorption capacity of 112.8 mg/g. The partition factor was 0.143, indicating the favorability of the sorption process. The treatment of the experimental kinetic data showed that the pseudo second order model better describes the kinetic curves of the MB sorption. Within the particle diffusion does not control the sorption rate of MB, the main contribution to the rate limitation was made by film diffusion. The activation sorption energy, calculated by the Dubinin-Radushkiewicz model was 17.4 kJ/mol, which testifies the predominance of physical sorption. The results show that this sorbent can be used for the purposes of water purification from organic pollutants.