จลนศาสตร์และเทอร์โมเคมีการดูดซับเมททิลีนบลูโดยใช้แกลบดัดแปร

บทคัดย่อ

บทคัดย่อ

การทดลองนี้ใช้แกลบดัดแปรทำปฏิกิริยากับกรดไนตริก นำมาใช้เป็นตัวดูดซับสีย้อมเมททิลีนบลู ทำการทดลองแบบแบตซ์ ศึกษาผลของปริมาณตัวดูดซับความเข้มข้นเริ่มต้นและอุณหภูมิของสีย้อมเมททิลีนบลูนอกจากนั้นยังทำการศึกษาไอโซเทอม จลนศาสตร์และข้อมูลเทอร์โมเคมี ผลการทดลองพบว่า การเพิ่มความเข้มข้นเริ่มต้นและอุณหภูมิของสีย้อมเมททิลีนบลูมีผลทำให้ความสามารถในการดูดซับเพิ่มสูงขึ้น ไอโซเทอมของการดูดซับ ศึกษาจากแบบจำลองแลงเมียร์และฟรุนดลิช พบว่าสอดคล้องกับแบบสมการฟรุนดลิชมากกว่าสมการแลงเมียร์ จลนศาสตร์ของการดูดซับศึกษาจากแบบจำลอง Pseudo-first Order และ Pseudo-second Order พบว่าจลนศาสตร์ในการดูดซับสอดคล้องกับสมการ Pseudo-second Order อัตราเร็วของการดูดซับในช่วงเริ่มต้น มีค่าเพิ่มสูงขึ้นจาก 0.308 ถึง 0.965มิลลิกรัมต่อกรัม-นาที เมื่อเพิ่มความเข้มข้นของสีย้อมเมททิวลินบลู จาก 20 ถึง 100 มิลลิกรัมต่อลิตร ตามลำดับ กลไกการดูดซับสีย้อมเมททิลีนบลูโดยใช้แกลบดัดแปรเกิดขึ้น 2 ขั้นตอน ข้อมูลทางเทอร์โมเคมี พบว่า การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีเป็นปฏิกิริยาคายความร้อนมีค่าเท่ากับ -23.322 กิโลจูลต่อโมล การเปลี่ยนแปลงเอนโทรปีมีค่าเท่ากับ 67.585 จูลต่อโมล-เคลวิน และการเปลี่ยนแปลงพลังงานอิสระของกิบส์เฉลี่ยมีค่าเท่ากับ-44.856 กิโลจูลต่อโมล ซึ่งมีค่าเป็นลบ แสดงให้เห็นว่ากระบวนการดูดซับสามารถเกิดขึ้นเองได้

คำสำคัญ: การดูดซับ เมททิลีนบลู แกลบดัดแปรจลนศาสตร์

Abstract

The rice husk treated by nitric acid was used as adsorbent for removed methylene blue from solution in batch adsorption system. The effects of amount of adsorbent, initial methylene blue concentration and temperature were investigated. The adsorption isotherm, kinetics and thermodynamic data of adsorption methylene blue were studied. It was found that an increase initial concentration and temperature of methylene blue boosted the adsorption capacity. The Langmuir and Freundlich adsorption models were applied to describe that methylene blue adsorption. The Freundlich isotherm is better in describing the adsorption process. The pseudo-first order and pseudo-second order were employed to evaluate the kinetic model. It was foundthat the adsorption behavior was fit with pseudo-secondorder model rather than pseudo-first order model. The initial rate of adsorption increased from0.308 – 0.965 mg/g-min when initial concentration of methylene blue increased from 20 to 100 mg/L, respectively. The mechanism of methylene blue adsorption of modified rice husk occurred in 2 steps. The thermodynamics study revealed that changes inenthalpy, enthropy and Gibbs free energy were-23.322 kJ/mol, 67.585 J/mol-K and -44.856 kJ/mol, respectively. The Gibbs free energy was negative value, suggesting spontaneous of adsorption process.

Keywords: Adsorption, Methylene Blue, Modified Rice Husk, Kinetic