Removal of Pb(II) ions and malachite green dye from wastewater by activated carbon produced from lemon peel

In the present study, a high-surface area activated carbon was prepared by chemical activation of lemon peel with H3PO4 as the active agent. Then, the adsorption behavior of Malachite green dye and Pb(II) ions on the produced activated carbon was studied. Batch process was employed for sorption kinetics and equilibrium studies. Experimental data were fitted to various isotherm models. According to the Langmuir model, the maximum adsorption capacities of Malachite green dye and Pb(II) ions were found to be 66.67 and 90.91 mg g-1, respectively, at room temperature. Kinetic studies showed the adsorption process followed a pseudo second-order rate model. The sorption kinetics were controlled by intra-particle diffusion. The results indicated that the produced activated carbon can be economically and effectively used as an adsorbent for the removal of Malachite green dye and Pb(II) ions from wastewaters.

Adsorção de alfa-lactalbumina do soro de leite em hidroxiapatita: efeito do pH e da temperatura e análise termodinâmica

The nutritional and functional benefits offered by whey protein α-lactalbumin justify the great interest in its manufacture in large quantities at a high purity level. Hydroxyapatite is a calcium phosphate material able to adsorb proteins and can be synthesized at low production cost. Therefore, this work evaluated the adsorption of α-lactalbumin on hydroxyapatite using solid-liquid phase equilibrium data reported as adsorption isotherms. Van't Hoff's thermodynamics analysis showed that the adsorption process is entropically driven.

OXIDACIÓN ELECTROQUÍMICA DE LAMBDACIALOTRINA SOBRE ELECTRODOS DE PBO2-BI

The electrochemical oxidation of lambdacyhalotrin in a triton X-100 water solution on a PbO2-Bi electrode has been studied. It was discovered that electrocatalytic degradation proceeded through the Langmuir-Hinshelwood (L-H) mechanism. The Langmuir adsorption equilibrium constant of the organic compound on the PbO2-Bi surface (0.67 (±0.02) mg-1L) and the L-H maximum reaction rate for lambdacyhalotrin oxidation (0.040 (±0.002) mg L-1 min-1) was also determined on the basis of kinetic data. Oxidation/mineralization was tested at electrode potential higher than 2.3 V vs. Ag/AgCl, in this conditions the higher degradation percent of 85 (±4) % has been obtained.

Hidrogeneoftalato de potássio como molécula modelo para estudos de adsorção sobre TiO2

Este trabalho teve por objetivo utilizar o hidrogenoftalato de potássio como molécula modelo para estudos de adsorção em TiO2. Os resultados de adsorção do hidrogeneoftalato sobre TiO2 se ajustaram aos modelos de adsorção propostos por Langmuir e Freundlich, sendo que o modelo de Freundlich descreveu melhor o fenômeno. A adsorção foi função da temperatura e a capacidade de adsorção aumentou de 2,4 para 4,5 mg.g-1 quando se elevou a temperatura de 20 para 30ºC.

Estudo da adsorção/dessorção de 2,4-D em solos usando técnica cromatográfica

Este trabalho estudou a adsorção e a desorção do herbicida ácido 2,4-Diclorofenoxiacético (2,4-D) em solo da região de Urbano Santos - MA. A região possui campos de cultivo de eucaliptos para obtenção de celulose. Para a limpeza dos campos, antes da plantação e nos primeiros 12 meses de plantio, são aplicados herbicidas, dentre os quais destacamos o 2,4-D. A isoterma de Freundlich foi utilizado como modelo para este estudo e a concentração de 2,4-D foi determinada por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), acompanhada de ensaios de recuperação para garantir a confiabilidade dos dados obtidos na investigação de adsorção/dessorção. Os resultados indicaram que o 2,4-D apresenta maior adsorção à matéria orgânica do solo estudado, quando comparado a outros tipos de solo, o que pode resultar em pequena diminuição em sua tendência de lixiviação e de degradação microbiológica. Entretanto, este herbicida apresenta elevado potencial de lixiviação quando comparado a outros pesticidas.

Immersion enthalpy variation of surface-modified mineral activated carbon in lead (II) aqueous solution adsorption: the relation between immersion enthalpy and adsorption capacity

An activated carbon was obtained by chemical activation with phosphoric acid, CM, from a mineral carbon. Afterwards, the carbon was modified with 2 and 5 molL-1, CMox2 and CMox5 nitric acid solutions to increase the surface acid group contents. Immersion enthalpy at pH 4 values and Pb2+ adsorption isotherms were determined by immersing activated carbons in aqueous solution. The surface area values of the adsorbents and total pore volume were approximately 560 m².g-1 and 0.36 cm³g-1, respectively. As regards chemical characteristics, activated carbons had higher acid sites content, 0.92-2.42 meq g-1, than basic sites, 0.63-0.12 meq g-1. pH values were between 7.4 and 4.5 at the point of zero charge, pH PZC. The adsorbed quantity of Pb2+ and the immersion enthalpy in solution of different pH values for CM activated carbon showed that the values are the highest for pH 4, 15.7 mgg-1 and 27.6 Jg-1 respectively. Pb2+ adsorption isotherms and immersion enthalpy were determined for modified activated carbons and the highest values were obtained for the activated carbon that showed the highest content of total acid sites on the surface.

Adsorption isotherm studies of Cd (II), Pb (II) and Zn (II) ions bioremediation from aqueous solution using unmodified and EDTA-modified maize cob

The need to clean-up heavy metal contaminated environment can not be over emphasized. This paper describes the adsorption isotherm studies of Cd (II), Pb (II) and Zn (II) ions from aqueous solution using unmodified and EDTA-modified maize cob. Maize cob was found to be an excellent adsorbent for the removal of these metal ions. The amount of metal ions adsorbed increased as the initial concentration increased. Also, EDTA - modification enhanced the adsorption capacity of maize cob probably due to the chelating ability of EDTA. Among the three adsorption isotherm tested, Dubinin-Radushkevich gave the best fit with R² value ranging from 0.9539 to 0.9973 and an average value of 0.9819. This is followed by Freundlich isotherm (Ave. 0.9783) and then the Langmuir isotherm (Ave. 0.7637). The sorption process was found to be a physiosorption process as seen from the apparent energy of adsorption which ranged from 2.05KJ\mol to 4.56KJ\mol. Therefore, this study demonstrates that maize cob which is an environmental pollutant could be used to adsorb heavy metals and achieve cleanliness thereby abating environmental nuisance caused by the maize cob.

A study on the inhibition of mild steel corrosion in hydrochloric acid by pyridoxol hydrochloride

The inhibition of the corrosion of mild steel in 2M hydrochloric acid solutions by Pyridoxol hydrochloride (PXO) has been studied using weight loss and hydrogen evolution techniques. The inhibitor (PXO) exhibited highest inhibition efficiency of 71.93% at the highest inhibitor concentration of 1.0 x 10-2M investigated and a temperature of 303K from weight loss result. Also, inhibition was found to increase with increasing concentration of the inhibitor and decreasing temperature. A first order type of mechanism has been deduced from the kinetic treatment of the weight loss results and the process of inhibition attributed to physical adsorption. The results obtained from the two techniques show that pyridoxol hydrochloride could serve as an effective inhibitor of the corrosion of mild steel in HCl acid solution. The compound obeys the Langmuir adsorption isotherm equation.

Aplicação de Al-PILC na adsorção de Cu2+, Ni2+e Co2+ utilizando modelos físico-químicos de adsorção

Amostra de esmectita pertencente a Serra de Maicuru (Estado do Pará, Norte do Brasil, região amazônica) foi pilarizada com Al13, A Argila pilarizada com alumínio (Al-PILC) foi caracterizada por DRX, MEV e EDS. Para a análise textural foram utilizadas isotermas de adsorção-desorção utilizando o nitrogênio. Este artigo é dirigido ao estudo da adsorção de metais pesados. A adsorção dos íons de Cu2+, Ni2+e Co2+ foi realizadas com a matriz Al-PILC em temperatura ambiente com soluções aquosas contendo os íons metálicos. Os modelos de adsorção adotados foram os de Langmuir, Freundlich e Temkin que foram aplicados aos valores obtidos experimentalmente com regressão linear. A equação de Langmuir foi o melhor modelo de linearização com r = 0,999. A equação de Freundlich apresentou limitações em altas concentrações, mas foram obtidos valores (Kf e n) bastante aceitáveis utilizando este modelo. Os parâmetros foram utilizados para calcular a quantidade de Nf em função de Cs.

Methylene blue adsorption onto modified lignin from sugar cane bagasse

The adsorption kinetics and equilibrium of methylene blue (MB) onto reticulated formic lignin (RFL) from sugar cane bagasse was studied. The adsorption process is pH, temperature and ionic strength (µ) dependent and obeys the Langmuir model. Conditions for higher adsorption rate and capacity were determined. The faster adsorption (12 hours) and higher adsorption capacity (34.20 mg.g-1) were observed at pH = 5.8 (acetic acid-sodium acetate aqueous buffer), 50 ºC and 0.1 ionic strength. Under temperature (50 ºC) control and occasional mechanical stirring it took from 1 to 10 days to reach the equilibrium.

Adsorption isotherm studies of BOD, TSS and colour reduction from palm oil mill effluent (POME) using boiler fly ash

Palm oil is one of the two most important vegetable oils in the world's oil and fats market. The extraction and purification processes generate different kinds of waste generally known as palm oil mill effluent (POME). Earlier studies had indicated the possibility of using boiler fly ash to adsorb impurities and colour in POME treatment. The adsorption treatment of POME using boiler fly ash was further investigated in detail in this work with regards to the reduction of BOD, colour and TSS from palm oil mill effluent. The amount of BOD, colour and TSS adsorbed increased as the weight of the boiler fly ash used was increased. Also, the smaller particle size of 425µm adsorbed more than the 850µm size. Attempts were made to fit the experimental data with the Freundlich, Langmuir and Dubinin-Radushkevich isotherms. The R² values, which ranged from 0.8974-0.9898, 0.8848-0.9824 and 0.6235-0.9101 for Freundlich, Langmuir and Dubinin-Radushkevich isotherms respectively, showed that Freundlich isotherm gave a better fit followed by Langmuir and then Dubinin-Radushkevich isotherm. The sorption trend could be put as BOD > Colour > TSS. The apparent energy of adsorption was found to be 1.25, 0.58 and 0.97 (KJ/mol) for BOD, colour and TSS respectively, showing that sorption process occurs by physiosorption. Therefore, boiler fly ash is capable of reducing BOD, Colour and TSS from POME and hence could be used to develop a good adsorbent for POME treatment.

Sorção, dessorção e potencial de lixiviação de dimethenamid em solos brasileiros

Determinar a sorção, a dessorção e o potencial de lixiviação do dimethenamid em diferentes solos foi o objetivo deste trabalho. As amostras dos solos foram agitadas por 24 horas e centrifugadas, sendo o sobrenadante filtrado e analisado por HPLC. As etapas da dessorção foram conduzidas por meio da reposição do sobrenadante removido com o mesmo volume de solução de 0,01 M de CaCl2 com agitação por 24 h e posterior centrifugação, repetindo-se o processo por três vezes consecutivas (24, 48 e 72 h) sendo o sobrenadante filtrado e analisado por HPLC. A sorção do dimethenamid, descrita pela isoterma de Freundlich, foi calculada pela diferença entre as concentrações adicionadas e aquelas quantificadas no HPLC. Foram calculadas as percentagens de dessorção a 24, 48 e 72 horas, pela diferença entre as quantidades sorvidas e aquelas quantificadas no HPLC. Correlações de Pearson foram feitas entre kf, kfoc e dessorção e as principais propriedades dos solos. O coeficiente GUS foi utilizado para estimar o potencial de lixiviação. Os baixos valores encontrados para o kf do dimethenamid indicam que este herbicida é pouco sorvido pelos solos estudados. No perfil LVd-a, a sorção se correlacionou significativa e positivamente com o teor de carbono orgânico, quando analisado isoladamente. Os valores de kfoc variaram de 37,66 a 138,24 nas amostras superficiais dos solos estudados e apresentaram correlação significativa com o teor de carbono orgânico quando analisado somente o perfil do LVd-a. A avaliação do potencial de lixiviação demonstrou que o dimethenamid pode ser classificado como herbicida lixiviador apenas no solo LVdf. O processo de dessorção foi menor que o processo de sorção, até 72 horas após a aplicação. A dessorção é maior em camadas mais profundas no perfil do solo LVd-a, onde o teor de carbono orgânico é menor.

Sorção e dessorção do diuron em quatro latossolos brasileiros

O conhecimento do processo de sorção de herbicidas nos solos é uma das condições para fazer recomendações seguras do ponto de vista técnico e ambiental desses compostos. Neste trabalho, foram avaliadas a sorção e dessorção do diuron em Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA), Latossolo Vermelho-Amarelo húmico (LVAh), Latossolo Vermelho (LV) e Latossolo Amarelo (LA), com diferentes valores de pH. Na avaliação da sorção e dessorção utilizou-se o método Batch Equilibrium, que consistiu na utilização de 10,0 mL de solução com concentrações de 0,5, 1, 2, 4, 8 e 15 mg L-1 do diuron, preparadas em CaCl2 0,01 mol L-1. Essas soluções foram adicionadas a amostras de 2,00 g de solo, permanecendo sob agitação por 12 horas. Após centrifugação e filtração, a concentração do diuron no sobrenadante foi determinada por cromatografia líquida de alta eficiência. A dessorção foi avaliada utilizando as amostras contidas nos tubos, após os ensaios de sorção, que continham dose inicial de 8 mg L-1 de herbicida. A isoterma de Freundlich ajustou-se adequadamente para descrever a sorção do diuron em todos os solos estudados. A sorção do diuron foi diretamente relacionada aos teores de matéria orgânica, visto que solos com maiores teores de matéria orgânica, LVA e LVAh, apresentaram maiores coeficientes de sorção. O aumento do pH dos solos elevou a sorção do diuron, de forma mais evidente no LV, sendo este o solo que apresentou o menor teor de matéria orgânica. O processo de dessorção do diuron foi inverso ao da sorção, pois solos com menor sorção apresentaram as maiores porcentagens de dessorção.

Estimativa da vida útil de café solúvel por modelo matemático

O fator limitante da vida útil de café solúvel é o ganho de umidade do ambiente externo que leva à total aglomeração do produto. Uma forma de estimar a vida útil de café solúvel é através de modelo matemático que relaciona o aumento de umidade do produto, por meio de sua isoterma de sorção de umidade, com a taxa de permeabilidade ao vapor d’água da embalagem. Visando avaliar a adequação dessa técnica, café solúvel foi acondicionado em três tipos de materiais/ dois tamanhos de embalagem, e estocados a 30,0 ± 1,0°C e 80% de umidade relativa. A isoterma do café solúvel obtida pelo método de dessecador foi ajustada por quatro equações: linear, Halsey, Oswin e GAB. Conclui-se que a vida útil do café solúvel independe do tamanho de embalagem (25 e 50g), nos materiais em estudo, e foi de 15 dias em polietileno de baixa densidade (PEBD - 30µm), 3 meses no polipropileno biorientado/polipropileno biorientado perolizado (BOPP/BOPPP - 20µm/40µm) e de 3,5 a 4 meses em poliéster metalizado/PEBD (PETmet/PEBD - 12µm/70µm). O ganho de umidade do café solúvel determinado experimentalmente foi semelhante ao estimado pelo modelo matemático para valores menores que 12%, independentemente da equação usada para ajuste da isoterma de sorção de umidade do produto.

Embalagens alternativas para café solúvel

O objetivo deste trabalho foi estimar a vida útil de café solúvel em novas opções de potes plásticos através de modelo matemático, que relaciona o aumento de umidade do produto, com a barreira à umidade da embalagem. Os potes plásticos foram caracterizados quanto às dimensões, à capacidade volumétrica, à taxa de permeabilidade ao vapor d'água (TPVA) e ao torque de abertura. Caracterizou-se os dois tipos de café solúvel (aglomerado e em pó) quanto à umidade inicial e crítica e à isoterma de sorção de umidade. Os potes plásticos de poliéster (PET) mostraram-se cerca de dez vezes mais permeáveis que os de polipropileno (PP). Observou-se aglomeração nos produtos com 7,0% b.s. de umidade a 30ºC, mas a umidade crítica foi considerada como sendo de 5,0% b.s., que é o teor fixado pela legislação. Os resultados indicaram que, nos potes de PP, os períodos de vida útil dos cafés solúveis aglomerado e em pó foram superiores a 1,8 anos e 2,5 anos, respectivamente, a 30ºC/80%UR. Entretanto, o uso de potes de poliéster (PET) não se mostrou viável devido aos baixos períodos de vida útil estimados a 30ºC/80%UR (inferiores a 4 meses).