مقایسه مدل‌های خطی و غیرخطی سینتیک و هم‌دمای جذب روی از محلول آبی به‌‌وسیله زغال زیستی

پسماندهای پوست میوه و مرکبات در کارخانه‌های صنایع غذایی به‌طور روزانه در حجم زیادی تولید می‌شود که مدیریت آن در ایران به‌عنوان یکی از قطب‌های مهم تولید میوه و مرکبات از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این مطالعه، پسماندهای پوست‌ انار، پرتقال و لیمو از کارخانه‌های آبمیوه‌گیری جمع‌آوری و پس از پیرولیز در دمای 500-400 درجه سانتی‌گراد، کارایی آنها برای جذب فلز روی از محلول‌های آبی بررسی شد. داده‌های سینتیک و هم‌دمای جذب فلز روی از محلول آبی با شکل‌های خطی و غیرخطی دو مدل هم‌دمای لانگمویر و فرندلیچ و مدل‌های سینتیک شبه مرتبه اول و شبه مرتبه دوم برازش داده شد. نتایج نشان داد در شرایط آزمایش شده، بیشینه مقدار جذب برای زغال‌های زیستی تولید شده از پوست‌های انار، پرتقال و لیمو به‌ترتیب 2/42، 1/83 و 3/17 میلی‌گرم روی بر گرم زغال زیستی بود. مطالعه مدل‌های هم‌دمای جذب نشان داد استفاده از شکل خطی می‌تواند منجر به نتیجه و تفسیری کاملاً متفاوت از شکل اصلی مدل شود؛ به‌طوری که بر اساس شکل‌های خطی، مدل لانگمویر و بر اساس شکل‌های غیرخطی، مدل فرندلیچ بهترین مدل برای تفسیر داده‌های آزمایش‌های هم‌دما بود. همچنین بررسی سینتیک واکنش حاکی از آن بود که هر دو شکل اصلی و خطی‌شده منجر به یک نتیجه و تبعیت داده‌های سینتیک از مدل شبه مرتبه دوم شد.

Comparison of Linear and Nonlinear Kinetic Models and Adsorption Isotherms of Zinc from an Aqueous Solution by Biochar

Fruits and citrus wastes are generated in the food industry in large quantities. Their management in Iran, as one of the major hubs of fruits and citrus production, is of great importance. In this study, the biochar samples were prepared from pomegranate, orange and lemon peel waste produced in a juice factory using the pyrolysis process in the range of 400500 °C; then their efficiency for zinc adsorption from an aqueous solution was investigated. The kinetic and isotherm data of zinc adsorption were fitted by the linear and nonlinear forms of the Langmuir and Frendlich isotherm models and the firstorder and secondorder pseudokinetics models. The results showed that under the experimental conditions applied, the maximum amount of zinc absorption by biochars derived from pomegranate, orange and lemon peel was 2.42, 1.83 and 3.17 mg/g, respectively. The results of adsorption isotherm models also showed that the use of the linear form could lead to a completely different interpretation, as compared to the original form of the model. Based on the linear forms, the Langmuir isotherm was the best; meanwhile, according to the nonlinear forms, the Freundlich isotherm was the best model to describe the adsorption data. In addition, the reaction kinetics indicated that both original and linear models had the same results, and the data were better fitted by the pseudosecond order model.