Equilibrium and kinetic models in the adsorption of methylene blue on agro-industrial wastes
Abstract
Adsorption is one of the processes that can be used in industries to reduce the presence of pollutants in their effluents; the substitution of activated carbon by agro-industrial solid wastes has been explored, showing high efficiency in the removal of these compounds. To scale up this process, kinetic and equilibrium models are required for each adsorbate-adsorbent pair. In this work, equilibrium and kinetics were evaluated for sorghum-methylene blue and sugarcane bagassemethylene blue agricultural residues in batch system with biomass concentration of 10 g/L, agitation of 80 rpm, pH of 5,5 u and particle size (0,35 – 0,63) mm at three different temperatures. The Langmuir, Freundlich, Temkin and DubininRadushkevich models were selected for isotherm representation and the pseudo first order, pseudo second order, Elovich and intraparticle diffusion models for process kinetics. The Temkin model presented the best fit to the isotherms, while the adsorption kinetics was best described by the Pseudo second order model, considering the criteria of correlation coefficient and statistical errors: sum of squares of the error and average relative error. These results indicate that adsorption is favorable and occurs by chemisorption.
References
2. CAMPOS MEDINA, E., GÓMEZ HINOJOS, A. M., VELÁZQUEZ RODRÍGUEZ, A. Estudio de la remoción del colorante azul de metileno empleando la biomasa de la MorindaCitrocifolia L. Quivera. 2011, 13 (2), pp. 52-62. ISSN 1405-8626. http://w.w.w.redalcy.org/articulo.oa?id=40119956004
3. VILLADA-VILLADA, Y., HORMAZA-ANAGUANO, A., CASIS, N. Uso de la cascarilla de arroz para la remoción de azul de metileno en columnas de lecho empacado. Tecno Lógicas. 2014, 17 (33), pp. 43-54. ISSN 0123-7799. 4. HAMEED, B. H. Adsorption of basic dye (methylene blue) onto activated carboanactívate prepared from rattan sawdust. Dyes and Pigments. 2007, diciembre. 75. 143-149. Consultado 14 de julio de 2021. DOI: 10.1016/j.dyepig.2006.05.039 5. CASTELLAR ORTEGA, G. y col. Equilibrio, cinética y termodinámica de la adsorción del colorante DB-86 sobre carbón activado de la cáscara de yuca. Revista MVZ Córdoba. 2019, 24 (2), pp 7231-7238. ISSN: 1909-0544. DOI: 10.21897/rmvz.1700 6. ROSAS CASTOR J.M. Aplicación de residuos agrícolas para el tratamiento de agua contaminada con colorantes., Tesis presentada en opción al grado científico de Máster en Ciencias con orientación a procesos sustentables. M.T. Garza González y R.B. García Reyes (dir.). Universidad Autónoma de Nuevo León. México, 2012. 7. TRUJILLO MIRANDA, M.C. y colaboradores. Simultaneous biosorption of methylene blue and chromiumtrivalentonto olive Stone. Desalinition and WaterTreatment. URL: http://mc.manuscripycentral.com/tdwt 8. ROMINA AVILA, C. Remoción de azul de metileno en agua empleando bagazo de agave salmiana como biosorbente. Tesis presentada en opción al Grado Científico de Máster en ciencias ambientales. P. E. Díaz Flores, M. Sturm (dir.). Universidad Autónoma de San Luis Potosí. México, 2011. 9. ALBIS ARRIETA, A., y colaboradores. Adsorción de azul de metileno utilizando cáscara de yuca (Manihot esculenta) modificada químicamente con ácido oxálico. rev. Ion. 2018, 31(2), 99-110. Consultado 14 de julio de 2021. doi:10.182737revion.v. 31 n2-2018007 10. JIMÉNEZ AKÉ, L., JACOBO AZUARA, A. Estudio de las propiedades fisicoquimicas de biosorbentes para la remocion de cromo VI en agua. Jóvenes en la ciencia. 2015, 2 (2), pp 229-234. URL: http://www.jovenesenlaciencia.ugto.mx. Consultado 14 de julio de 2021. 11. BERMEJO CAMPOS, D. F. Remoción de plomo y cadmio presente en aguas residuales mineras mediante biosorción en columnas con bagazo de caña y cáscara de cacao. Tesis para obtener título de Ingeniero Ambiental, Maria Fernanda Uguña Rosas (dir.) Universidad de Cuenca, Ecuador, 2016. 12. MARTÍN LARA, M.A. Caracterización y aplicación de biomasa residual a la eliminación de metales pesados. Tesis presentada en opción al Grado Científico de Doctor. F Hernáinz Bermúdez de Castro, Mónica Calero de Hoces y Gabriel Blázquez García (dir.). Universidad de Granada. España, 2008. 13. CUIZANO VARGAS, N.A. Adsorción de colorantes catiónicos en soluciones acuosas por perlas de alginato de calcio con maghemita. Tesis para optar el grado de Maestro en Química. Universidad peruana Cayetano Heredia. Lima, 2018. 14. PRIETO GARCÍA, J. O. RODRÍGUEZ SUÁREZ, E., MOLLINEDA TRUJILLO, A. Estudio de los mecanismos cinéticos y difusivos en la adsorción de cu (ii) en ceniza de bagazo de caña de azúcar. Centro Azúcar. 2016, octubre- diciembre, 43 (4) p. 36-41. Consultado 13 de julio de 2021. ISSN 2223-4861. http://centroazucar.uclv.edu.cu 15. MORENO PIRAJAN , J.C., GIRALDO, l., GONZÁLEZ, J.F. Adsorción de Fenol en soluciones acuosas empleando monolitos de carbón activado de cáscara de Coco: isotermas y cinéticas de adsorción. AfinidadLXVIII. 2011, 554, 290-295.ISSN, 0001-9704 Consultado 14 de julio de 2021. 16. AYLAS OREJÓN, E.J. Estudio de la adsorción de fenol, 4-nitrofenol y 4clorofenol utiliando carbon activado modificado con cobre. Tesis para optar el grado de Magister en Química. Pontificia Universidad Católica del Perú. San Miguel, 2018.
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