approximately 4.5 h was sufficient to reach equilibrium. The highest qe value (232 mg g 1) was observed in the 60 C experiment for
the initial MB concentration of 900 mg L1, showing that the equilibrium adsorption capacity was positively affected by temperature. Such endothermic nature of the process may be due to the
fact that high temperatures increase the free volume in the adsorbent pores due to increased movement of the solute [28,29].
Adsorption isotherms show how solutes interact with adsorbents and so are critical in optimizing the use of adsorbents. Thus,
the correlation of equilibrium data by either theoretical or empirical equations is essential to the practical design and operation of
sorption systems [30]. Linearization of Langmuir isotherm (Eq.
(2)) is frequently used to determine the best-fitting parameters
[21,31].
C
e
qe
¼
1K
L
þ
aL
KL Ce ð2 Þ
By plotting Ce/qe against Ce, it is possible to obtain the value of KL
from the intercept (1/KL) and aL from the slope (aL/KL). The corresponding plots and values are shown in Fig. 4 and Table 1 , respectively. The high correlation coefficients (r > 0.99) confirm the
applicability of the Langmuir model for the process. It means that
at least within the studied concentration and temperature ranges,
the adsorption of MB onto peat is limited to monolayer coverage
with no significant interaction among neighboring adsorbed molecules. It also means that surface is relatively homogenous in terms
of functional groups. From Eq. (1) it can be inferred that for high Ce
values, i.e., for aLCe 1, qe = KL/aL. The ratio KL/aL is then, the theoretical monolayer saturation capacity, designed as QL (mg g 1),
representing the maximum adsorption capacity of the adsorbent
for a particular adsorbate. The QL values increased with temperature
from 191 to 238 mg g 1 (Table 1 ). These QL values are quite significant for the MB removal when compared to other adsorbents such
as kaolinite (20.5 mg g 1) [32], barro branco (33.7 mg g 1) [33],
waste sludge (100.0 mg g 1) [34] and bituminous coal
(176.0 mg g 1) [35]. Rafatullah and collaborates [4] compiled data
from 24 studies of MB adsorption onto different natural adsorbents
and showed that the maximum adsorption capacity values ranged
from 2.24 to 300.0 mg g 1. The values measured here were higher
than most of the values reported.
Theoretical considerations of breakthrough curves must deal
with three main: equilibrium, mechanism, and stoichiometry.
Equilibrium curves, or isotherms, relating solid-phase to fluidphase concentration for adsorption of a single component from a
binary fluid phase directly influence the behavior of the breakthrough curves [36]. Different idealized types of equilibrium
behavior can be recognized, which can be expressed by a dimensionless constant called constant separation factor (RS) [36,37].
This parameter is express by Eq. (3), which is defined in relation
to KL and Co. According to the value of RS, the isotherm shape can
be expressed as unfavorable (RS > 1), favorable (0 < RS < 1) or irreversible (RS = 0). The RS values for the adsorption of MB onto the
peat were in the range 0.015–0.068, 0.012–0.057, and 0.009–
0.042 at 35 C, 45 C, and 60 C, respectively, showing that the
adsorption process is favorable at all studied temperatures. Similar
0 100 200 300 400 500 600 700
0
50
100
150
200
1000
900
800
600 700
400
000
200
q
e
(mg g -1 )
C
e
(mg L-1)
Fig. 2. Langmuir adsorption isotherm of methylene blue (MB) onto peat at 45 C;
Co
= 200, 400, 600, 700, 800, 900 and 1000 mg L1.
0 100 200 300 400 500
0
50
100
150
200
250
1000
900
800
700
600
400
200
000
q
e
(mg g -1 )
C
e
(mg L-1)
Fig. 3. Langmuir adsorption isotherm of methylene blue (MB) onto peat at 60 C;
Co
= 200, 400, 600, 700, 800, 900 and 1000 mg L1.
-100 0 100 200 300 400 500 600 700 800
-1
543210
C
e
(mg L-1)
C
e
/q
e
(g L -1 )
35oC
45oC
60oC
Fig. 4. Linear form of Langmuir adsorption isotherm for adsorption of MB onto peat
at various temperatures.
Table 1
Parameters of Langmuir isotherms for adsorption of methylene blue (MB) from
aqueous solution onto peat.
Temperature ( C) aL
(L mg 1)
KL
(L g 1)
QL
(mg g 1)
r RS
35 0.068 13.09 191.37 0.9926 0.015–0.068
45 0.082 16.27 197.73 0.9948 0.012–0.057
60 0.113 26.89 238.18 0.9998 0.009–0.042
64 A.N. Fernandes et al./Journal of Molecular Structure 982 (2010) 62–65
results were also found (Table 2) for the adsorption of MB onto different adsorbents, such as kaolinite [32], barro branco [33], activated carbon [38] and pomelo peel [39]. Further, it can be
observed that the RS value will vary with varying initial MB concentration irrespective of the shape of the isotherm.
RS ¼ 1
1 þ KLCo ð3 Þ
3.2. Thermodynamic parameters
Values of thermodynamic parameters for adsorption processes
are the actual indicators for its practical application since both energy and entropy considerations must be taken into account in order to determine what process will occur spontaneously. Since the
KL Langmuir constant is essentially equilibrium constant, the variation of KL with temperature can be used to estimate the enthalpy
change accompanying adsorption. The changes of the standard enthalpy ( DH) and the entropy ( DS) were determined using the
van’t Hoff equation [34] (Eq. (4)), respectively, from the slope
and intercept of the plot of ln KL vs. 1/T:
ln KL ¼ DS
R
DH
RT ð4 Þ
The values of DH and DS for the adsorption process were
24.9 kJ mol 1 and 159.3 J K 1 mol 1 (Table 3), respectively. The positive value for enthalpy reflects the endothermic nature of the
adsorption process and the low heat quantity required characterizes a physisorption phenomenon [33,40]. This feature may be also
an indication of the occurrence of monolayer adsorption [41].
Moreover, the physisorption can be explained by presence of many
weak acid groups in peat structure, which the H+ sticks to the surface by forming physical bonds with weak acid groups, resulting in
a low enthalpy due the weak Coulombic interaction between proton and weak basic groups distributed on a peat surface [42]. The
positive value of DS corresponds to the increased degree of freedom in the solid/liquid interface as a result of adsorption of the
MB molecules [43].
The change in the free energy ( DG ) was calculated using Eq. (5)
and the corresponding values are listed in Table 3. Reactions occur
spontaneously at a given temperature if DG is negative. Adsorption processes with DG values in the 20 to 0 kJ mol 1 range correspond to spontaneous physical processes, while those with
values in the 80 to 400 kJ mol 1 range correspond to chemisorption [41,44]. The negative values of free energy changes found
confirm the spontaneous nature of the process and the feasibility
of adsorption of MB onto peat (Table 3). The values, ranging from
24 to 28 kJ mol 1 indicate a physisorption process.
DG ¼ RTln KL ð5Þ
ประมาณ 4.5 h พอถึงสมดุลได้ Qe ค่าสูงสุด (232 มิลลิกรัมกรัม 1) ถูกพบใน 60 C ทดสอบสำหรับเข้มข้น MB เริ่มต้นของ 900 mg L 1 แสดงว่า สมดุลดูดซับกำลังได้รับผลบวกจากอุณหภูมิ ธรรมชาติดังกล่าวดูดความร้อนของกระบวนการอาจเป็นผลความจริงที่ว่า ทนเพิ่มปริมาณฟรีในรูขุมขน adsorbent เนื่องจากเพิ่มการเคลื่อนที่ของตัวถูกละลาย [28,29]Isotherms ดูดซับแสดงว่า solutes adsorbents โต้ตอบ และดังนั้น มีความสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ adsorbents ดังนั้นความสัมพันธ์ของข้อมูลสมดุลตามสมการทฤษฎี หรือประจักษ์เป็นสิ่งจำเป็นการออกแบบการปฏิบัติและการดำเนินงานของระบบดูด [30] Linearization ของ Langmuir isotherm (Eq.(2)) มักจะใช้เพื่อกำหนดพารามิเตอร์ดีที่สุดเหมาะสม[21,31]Cอีqe¼1KLþอัลKL Ce ð2 Þโดยพล็อต Ce/qe กับ Ce ก็สามารถรับค่าของ KLจากจุดตัดแกน (1 KL) และอัลจากลาด (KL อัล) ผืนที่สอดคล้องกันและค่าที่แสดงใน Fig. 4 และตารางที่ 1 ตามลำดับ สัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์สูง (r > 0.99) ยืนยันการความเกี่ยวข้องของจำลอง Langmuir สำหรับกระบวนการ หมายความ ว่าน้อยในการศึกษาความเข้มข้นและอุณหภูมิช่วงดูดซับของ MB บนพรุเป็น monolayer ครอบคลุมจำกัดโดยไม่ติดต่อที่สำคัญในหมู่เพื่อนบ้านโมเลกุล adsorbed มันยังหมายถึง พื้นผิวที่มีให้ค่อนข้างในของกลุ่ม functional จาก Eq. (1) จะสามารถสรุปว่าสำหรับ Ce สูงค่า เช่น สำหรับ aLCe 1, qe = KL/อัล อัตราส่วน KL/aL อยู่แล้ว monolayer ทฤษฎีความเข้มกำลังการผลิต การออกแบบเป็น QL (มิลลิกรัมกรัม 1),แสดงกำลังการดูดซับสูงสุดของ adsorbentสำหรับ adsorbate เฉพาะ ค่า QL ที่เพิ่มขึ้นกับอุณหภูมิจาก 191 ไป g 238 มิลลิกรัม 1 (ตาราง 1) ค่า QL เหล่านี้ค่อนข้างสำคัญสำหรับเอา MB เมื่อเทียบกับอื่น ๆ adsorbents ดังกล่าวเป็น kaolinite (20.5 mg g 1) [32], บรังโค่ barro (33.7 mg กรัม 1) [33],เสียตะกอน (100.0 mg g 1) [34] และมีถ่านหิน(176.0 mg กรัม 1) [35] . Rafatullah และร่วมรวบรวมข้อมูล [4]จากการศึกษา 24 MB การดูดซับบน adsorbents ธรรมชาติแตกต่างกันและแสดงให้เห็นว่า ค่าความจุการดูดซับสูงสุดอยู่ในช่วงจาก 2.24 การ 300.0 mg g 1 ค่าวัดที่นี่ก็สูงมากค่ารายงานพิจารณาทฤษฎีของเส้นโค้งความก้าวหน้าต้องจัดการมีสามหลัก: สมดุล กลไก และ stoichiometryเส้นโค้งสมดุล หรือ isotherms เกี่ยวกับเฟสของแข็ง fluidphase เข้มข้นสำหรับดูดซับส่วนหนึ่งจากการระยะที่ของเหลวไบนารีโดยตรงมีผลต่อพฤติกรรมของเส้นโค้งความก้าวหน้า [36] Idealized แบบสมดุลลักษณะการทำงานสามารถได้รับการรับรอง ซึ่งสามารถแสดงได้ โดยตัว dimensionless คงแยกคงที่เรียกว่า (RS) [36,37]พารามิเตอร์นี้เป็นการด่วน โดย Eq. (3), ซึ่งกำหนดในความสัมพันธ์สู่ KL และ สามารถตามอาร์เอส รูปร่าง isothermแสดงเป็นร้าย (RS > 1), ดี (0 < RS < 1) หรือให้ (RS = 0) ค่า RS ของ MB ไปพรุอยู่ในช่วง 0.015 – 0.068, 0.012-0.057 และ 0.009-0.042 ที่ 35 C, 45 C และ 60 C ตามลำดับ แสดงที่กระบวนการดูดซับได้ดีที่อุณหภูมิ studied ทั้งหมด คล้ายคลึงกัน0 100 200 300 400 500 600 7000501001502001000900800600 700400000200qอี (มิลลิกรัมต่อกรัม -1)Cอี(mg L-1)Fig. 2 Langmuir isotherm ดูดซับสีฟ้าเมทิลีนได (MB) บนพรุที่ 45 Cบริษัท= 200, 400, 600, 700, 800, 900 และ 1000 มิลลิกรัม L 10 100 200 300 400 5000501001502002501000900800700600400200000qอี (มิลลิกรัมต่อกรัม -1)Cอี (mg L-1)Fig. 3 Langmuir isotherm ดูดซับสีฟ้าเมทิลีนได (MB) บนพรุที่ 60 Cบริษัท= 200, 400, 600, 700, 800, 900 และ 1000 มิลลิกรัม L 1-100 0 100 200 300 400 500 600 700 800-1543210Cอี (mg L-1)Cอี/qอี (g L -1)35oC 45oC 60oCFig. 4 รูปแบบเชิงเส้นของ Langmuir isotherm ดูดซับการดูดซับของ MB บนพรุที่อุณหภูมิต่าง ๆตารางที่ 1พารามิเตอร์ของ Langmuir isotherms สำหรับดูดซับสีฟ้าเมทิลีนได (MB) จากละลายลงในพรุอุณหภูมิ (C) อัล(L mg 1)KL(L g 1)QL(mg g 1)อาร์อาร์เอส35 0.068 13.09 191.37 0.9926 0.015 – 0.06845 0.082 16.27 197.73 0.012-0.057 0.994860 0.113 26.89 238.18 0.9998 0.009-0.04264 A.N. Fernandes et al./สมุด รายวันของโครงสร้างโมเลกุล 982 (2010) 62-65ผลยังไม่พบ (ตาราง 2) สำหรับดูดซับเมกะไบต์บน adsorbents แตกต่างกัน เช่น kaolinite [32], บรังโค่ barro [33], คาร์บอน [38] และเปลือกส้มโอ [39] เพิ่มเติม ให้สังเกตว่า ค่า RS จะแตกต่างกันกับการเริ่มต้น MB สมาธิโดยไม่คำนึงถึงรูปร่างของ isotherm แตกต่างกันRS ¼ 11 þ KLCo ð3 Þ3.2 การพารามิเตอร์ทางอุณหพลศาสตร์ค่าพารามิเตอร์ทางอุณหพลศาสตร์สำหรับกระบวนการดูดซับมีตัวบ่งชี้ที่แท้จริงสำหรับการประยุกต์ในทางปฏิบัติเนื่องจากพิจารณาเรื่องพลังงานและเอนโทรปีต้องนำมาพิจารณาเพื่อกำหนดกระบวนการจะเกิดธรรมชาติ เนื่องจากการKL Langmuir ค่าคงเป็นค่าคงสมดุล ความผันแปรของ KL กับอุณหภูมิสามารถใช้ประเมินความร้อนแฝงเปลี่ยนมาดูดซับ การเปลี่ยนแปลงของเอนโทรปี (DS) และความร้อนแฝงมาตรฐาน (DH) ถูกกำหนดโดยใช้การvan't Hoff สมการ [34] (Eq. (4)), ตามลำดับ จากลาดและจุดตัดแกนของพล็อตของ ln KL เทียบกับ 1/t:กำลังln KL ¼ DSRDHRT ð4 Þค่า DH และ DS สำหรับกระบวนการดูดซับได้24.9 ลโมล 1 และ 159.3 J K 1 โมล 1 (ตาราง 3), ตามลำดับ ค่าความร้อนแฝงของบวกสะท้อนธรรมชาติดูดความร้อนของการกระบวนการดูดซับและปริมาณความร้อนต่ำต้องระบุลักษณะปรากฏการณ์ physisorption [33,40] คุณลักษณะนี้อาจจะยังตัวบ่งชี้ของการเกิดขึ้นของการดูดซับ monolayer [41]นอกจากนี้ physisorption สามารถจะอธิบาย โดยสถานะของกลุ่มกรดอ่อนในพรุโครงสร้าง ที่ H + แท่งพื้นผิว โดยเป็นพันธบัตรจริงกับกลุ่มกรดอ่อน ผลความร้อนแฝงต่ำครบกำหนดการโต้ตอบ Coulombic อ่อนระหว่างโปรตอนและกลุ่มพื้นฐานอ่อนกระจายบนพื้นผิวพรุ [42] ที่ค่าบวกของ DS สอดคล้องกับการเพิ่มระดับของเสรีภาพในอินเทอร์เฟสของแข็ง/ของเหลวจากการดูดซับโมเลกุล MB [43]การเปลี่ยนแปลงพลังงานอิสระ (กิจ) ถูกคำนวณโดยใช้ Eq. (5)และแสดงค่าเกี่ยวข้องในตาราง 3 ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นธรรมชาติที่กำหนดอุณหภูมิถ้ากิจเป็นค่าลบ กระบวนการดูดซับ มีค่ากิจในช่วง 20 ถึง 0 kJ 1 โมลกับขาดทางกายภาพกระบวนการ ในขณะที่มีค่าในช่วง 80-400 kJ 1 โมลกับ chemisorption [41,44] ค่าลบของการเปลี่ยนแปลงพลังงานอิสระที่พบยืนยันลักษณะของกระบวนการและความเป็นไปได้ที่อยู่ของการดูดซับของ MB บนพรุ (ตาราง 3) ค่า ตั้งแต่24-28 ลโมล 1 บ่งชี้ว่า กระบวนการ physisorptionกิจ¼ RTln KL ð5Þ
การแปล กรุณารอสักครู่..

ประมาณ 4.5 ชั่วโมงก็เพียงพอที่จะเข้าถึงความสมดุล ค่า QE สูงสุด (232 มิลลิกรัมต่อกรัม? 1) พบว่าใน 60? C ทดลองสำหรับ
ความเข้มข้นเริ่มต้นของ MB 900 มิลลิกรัม L? 1 แสดงให้เห็นว่าการดูดซับความสมดุลได้รับผลกระทบในแง่บวกโดยอุณหภูมิ ลักษณะดังกล่าวดูดความร้อนของกระบวนการที่อาจจะเป็นเพราะ
ความจริงที่ว่าอุณหภูมิที่สูงเพิ่มปริมาณฟรีในรูขุมขนดูดซับเนื่องจากการเคลื่อนไหวที่เพิ่มขึ้นของตัวละลาย [28,29].
การดูดซับ isotherms แสดงให้เห็นว่าสารโต้ตอบกับตัวดูดซับและอื่น ๆ ที่มีความสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพ การใช้ตัวดูดซับ ดังนั้น
ความสัมพันธ์ของข้อมูลที่สมดุลโดยสมการทางทฤษฎีหรือการทดลองเป็นสิ่งสำคัญในการออกแบบการปฏิบัติและการดำเนินงานของ
ระบบการดูดซับ [30] Linearization ของ Langmuir isotherm (สม.
(2)) มักจะถูกใช้ในการกำหนดค่าพารามิเตอร์ที่ดีที่สุดกระชับ
[21,31].
ซี
อี
QE
¼
1K
L
þ
aL
KL Ce D2 Þ
โดยวางแผน CE / QE กับ Ce ก็เป็นไปได้ เพื่อให้ได้ค่าของ KL
จากตัด (1 / KL) และอัลจากความลาดชัน (AL / KL) แปลงที่สอดคล้องและค่าที่แสดงในรูป 4 และตารางที่ 1 ตามลำดับ ค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์สูง (R> 0.99) ยืนยัน
การบังคับใช้ของแบบจำลอง Langmuir สำหรับกระบวนการ ก็หมายความว่า
อย่างน้อยภายในเข้มข้นศึกษาและช่วงอุณหภูมิ
การดูดซับของ MB บนพรุถูก จำกัด ให้ความคุ้มครอง monolayer
ที่ไม่มีปฏิสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญในหมู่เพื่อนบ้านโมเลกุลดูดซับ ก็หมายความว่าพื้นผิวที่ค่อนข้างเหมือนกันในแง่
ของการทำงานเป็นกลุ่ม จากสมการ (1) ก็สามารถที่จะเหมาเอาว่าสำหรับ Ce สูง
ค่าคือสำหรับ Alce? 1, QE = KL / aL อัตราส่วน KL / aL เป็นแล้วความจุอิ่มตัว monolayer ทฤษฎีการออกแบบเป็น QL (มก. 1)
เป็นตัวแทนของการดูดซับสูงสุดของตัวดูดซับ
สำหรับดูดซับโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ค่า QL เพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิ
191-238 มิลลิกรัมต่อกรัม 1 (ตารางที่ 1) เหล่านี้ค่า QL ค่อนข้างสำคัญสำหรับการกำจัด MB เมื่อเทียบกับการดูดซับอื่น ๆ เช่น
เป็น kaolinite (20.5 มิลลิกรัมต่อกรัม 1) [32], Barro Branco (33.7 มิลลิกรัมต่อกรัม 1) [33],
กากตะกอนของเสีย (100.0 มิลลิกรัมต่อกรัม 1 ) [34] และถ่านหิน
(176.0 มิลลิกรัมต่อกรัม 1) [35] Rafatullah และร่วมมือ [4] รวบรวมข้อมูล
จาก 24 การศึกษาการดูดซับ MB บนตัวดูดซับธรรมชาติที่แตกต่างกัน
และแสดงให้เห็นว่าค่าการดูดซับสูงสุดอยู่ในช่วง
2.24-300.0 mg g-1 ค่าวัดที่นี่มีค่าสูง
กว่ามากที่สุดของค่ารายงาน.
การพิจารณาทฤษฎีของเส้นโค้งการพัฒนาต้องจัดการ
กับสามหลัก. สมดุลกลไกและปริมาณสารสัมพันธ์
โค้งสมดุลหรือ isotherms เกี่ยวข้องเฟสของแข็งกับความเข้มข้น fluidphase สำหรับการดูดซับขององค์ประกอบเดียว จาก
เฟสของเหลวไบนารีมีอิทธิพลต่อพฤติกรรมโดยตรงของเส้นโค้งการพัฒนา [36] ประเภทอุดมคติที่แตกต่างกันของความสมดุล
พฤติกรรมสามารถรับรู้ซึ่งสามารถแสดงโดยคงมิติที่เรียกว่าปัจจัยการแยกคงที่ (RS) [36,37].
พารามิเตอร์นี้เป็นสมการโดยด่วน (3) ซึ่งถูกกำหนดให้อยู่ในความสัมพันธ์
ที่จะ KL และร่วมกันตามมูลค่าของอาร์เอส, รูปร่าง isotherm สามารถ
แสดงเป็นเสียเปรียบ (RS> 1) ดี (0 <RS <1) หรือกลับไม่ได้ (RS = 0) . ค่าอาร์เอสสำหรับการดูดซับของ MB บน
พรุอยู่ในช่วง 0.015-0.068, 0.012-0.057 และ 0.009-
0.042 ที่อุณหภูมิ 35 องศาเซลเซียส, 45 องศาเซลเซียสและ 60 องศาเซลเซียสตามลำดับแสดงให้เห็นว่า
กระบวนการดูดซับเป็นอย่างดี ที่อุณหภูมิการศึกษาทั้งหมด ที่คล้ายกัน
0 100 200 300 400 500 600 700
0
50
100
150
200
1000
900
800
600 700
400
000
200
คิว
อี
(มิลลิกรัมกรัม -1)
ซี
อี
(มก. L-1)
รูปที่ 2. ไอโซเทอมการดูดซับของ Langmuir เมทิลีนสีฟ้า (MB) บนพรุที่ 45 C;
Co
= 200, 400, 600, 700, 800, 900 และ 1000 mg L 1?.
0 100 200 300 400 500
0
50
100
150
200
250
1000
900
800
700
600
400
200
000
คิว
อี
(มิลลิกรัมกรัม -1)
ซี
อี
(มก. L-1)
รูปที่ 3. ไอโซเทอมการดูดซับของ Langmuir เมทิลีนสีฟ้า (MB) บนพรุที่ 60 C;
Co
?. = 200, 400, 600, 700, 800, 900 และ 1000 mg L 1
-100 0 100 200 300 400 500 600 700 800
- 1
543210
ซี
อี
(มก. L-1)
ซี
อี
/ q
อี
(ช L -1)
35oC
45oC
60oC
รูป 4. รูปแบบเชิงเส้นของไอโซเทอมการดูดซับ Langmuir สำหรับการดูดซับของ MB บนพรุ
ที่อุณหภูมิต่างๆ.
ตารางที่ 1
พารามิเตอร์ของ Langmuir isotherms สำหรับการดูดซับของเมทิลีนสีฟ้า (MB) จาก
สารละลายบนพี.
อุณหภูมิ (องศาเซลเซียส) อัล
(L มก. 1)
KL
(L กรัม? 1)
QL
(มก. 1)
r RS
35 0.068 13.09 191.37 0.9926 0.015-0.068
45 0.082 16.27 197.73 0.9948 0.012-0.057
60 0.113 26.89 238.18 0.9998 0.009-0.042
64 เฟอร์นันเด et al. / วารสารโมเลกุล โครงสร้าง 982 (2010) 62-65
ผลนอกจากนี้ยังพบ (ตารางที่ 2) สำหรับการดูดซับของ MB บนตัวดูดซับที่แตกต่างกันเช่น kaolinite [32], Barro Branco [33], ถ่านกัม [38] และเปลือกส้มโอ [39] นอกจากนี้ก็สามารถที่จะ
ตั้งข้อสังเกตว่าค่าอาร์เอสจะแตกต่างกันที่แตกต่างกับความเข้มข้น MB เริ่มต้นโดยไม่คำนึงถึงรูปร่างของไอโซเทอม.
อาร์เอส¼ 1
ที่ 1 KLCo D3 Þ
3.2 เทอร์โมพารามิเตอร์
ค่าของพารามิเตอร์ทางอุณหพลศาสตร์สำหรับกระบวนการดูดซับ
เป็นตัวชี้วัดที่เกิดขึ้นจริงสำหรับการประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติตั้งแต่การพิจารณาทั้งพลังงานและเอนโทรปีจะต้องนำมาพิจารณาเพื่อกำหนดกระบวนการสิ่งที่จะเกิดขึ้นตามธรรมชาติ ตั้งแต่
KL Langmuir คงเป็นหลักสมดุลคงรูปแบบของ KL มีอุณหภูมิที่สามารถใช้ในการประมาณการเอนทัลปี
การเปลี่ยนแปลงการดูดซับที่มาพร้อมกับ การเปลี่ยนแปลงของเอนทัลมาตรฐาน (DH?) และเอนโทรปี (DS?) ได้รับการพิจารณาโดยใช้
สมการ van't ฮอฟฟ์ [34] (สม. (4)) ตามลำดับจากความลาดชัน
และการสกัดกั้นของพล็อต ln KL เทียบกับ 1 / T:
ln KL ¼ DS?
R?
DH?
RT D4 Þ
ค่าของ DH? และดีเอส? สำหรับกระบวนการดูดซับเป็น
24.9 kJ mol 1 และ 159.3 JK 1 mol 1 (ตารางที่ 3) ตามลำดับ ค่าบวกสำหรับเอนทัลปีสะท้อนให้เห็นถึงธรรมชาติของสัตว์เลือดอุ่น
กระบวนการดูดซับและปริมาณความร้อนต่ำที่จำเป็นในลักษณะปรากฏการณ์ physisorption [33,40] คุณลักษณะนี้อาจจะยัง
บ่งบอกถึงการเกิดขึ้นของการดูดซับ monolayer [41].
นอกจากนี้ physisorption สามารถอธิบายได้ด้วยการปรากฏตัวของหลาย
กลุ่มกรดอ่อนในโครงสร้างพรุซึ่งแท่ง H + กับพื้นผิวโดยการสร้างพันธะทางกายภาพกับกลุ่มกรดอ่อน ส่งผลให้ใน
เอนทัลปีต่ำเนื่องจากปฏิสัมพันธ์ Coulombic อ่อนระหว่างโปรตอนและกลุ่มพื้นฐานอ่อนแอกระจายบนพื้นผิวพีท [42]
ค่าบวกของดีเอส? สอดคล้องกับการศึกษาระดับปริญญาเพิ่มขึ้นของเสรีภาพในของแข็ง / ของเหลวอินเตอร์เฟซที่เป็นผลมาจากการดูดซับของ
โมเลกุล MB [43].
การเปลี่ยนแปลงพลังงาน (DG?) ที่คำนวณโดยใช้สมการ (5)
และค่าที่เกี่ยวข้องมีการระบุไว้ในตารางที่ 3 ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น
ตามธรรมชาติที่อุณหภูมิที่กำหนดถ้า DG? เป็นลบ กระบวนการดูดซับด้วย DG? ค่าใน? 20-0 kJ mol 1 ช่วงที่สอดคล้องกับกระบวนการทางกายภาพที่เกิดขึ้นเองในขณะที่ผู้ที่มี
ค่าใน? 80? 400 kJ mol 1 ช่วงที่สอดคล้องกับเคมี [41,44] ค่าลบของการเปลี่ยนแปลงพลังงานพบ
ยืนยันธรรมชาติที่เกิดขึ้นเองของกระบวนการและความเป็นไปได้
ของการดูดซับของ MB บนพรุ (ตารางที่ 3) ค่าตั้งแต่
? 24? 28 kJ mol 1 แสดงให้เห็นกระบวนการ physisorption.
DG? ¼? RTln KL ð5Þ
การแปล กรุณารอสักครู่..

ประมาณ 4.5 ชั่วโมงก็เพียงพอที่จะเข้าถึงภาวะสมดุล ค่า QE สูงสุด ( 232 มิลลิกรัมกรัม 1 ) พบว่า ในการทดลอง 60 C
บางครั้งความเข้มข้นเริ่มต้น 900 mg L 1 , แสดงให้เห็นว่าสมดุลดูดซับผลกระทบทางบวกจากอุณหภูมิ ธรรมชาติของกระบวนการดูดความร้อน เช่น อาจจะเกิดจาก
ที่อุณหภูมิสูงเพิ่มปริมาณฟรี ใช้แล้วรูขุมขนจากการเพิ่มการเคลื่อนไหวของตัวถูกละลาย [ 28,29 ] .
ไอโซเทอมการดูดซับสารละลายแสดงวิธีการโต้ตอบกับตัวดูดซับและเพื่อสำคัญของการเพิ่มประสิทธิภาพการดูดซับ ดังนั้น ความสัมพันธ์สมดุล
ข้อมูลทั้งเชิงทฤษฎีหรือสมการเชิงประจักษ์เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อการออกแบบและการดำเนินงานของ
ในทางปฏิบัติระบบการดูดซับ [ 30 ] เชิงเส้นของแลงเมอร์ไอโซเทอม ( อีคิว
( 2 ) มักใช้เพื่อตรวจสอบที่ดีที่สุดที่เหมาะสม 21,31 ค่า
[ ]
E
.
C
L
¼ QE 1
þอัล KL CE ð 2 Þ
โดยวางแผน CE / QE กับ CE , มันเป็นไปได้ที่จะได้รับค่าของ KL
จากสกัดกั้น ( 1 / KL ) และอัลจากความชัน ( Al / KL ) แปลงที่สอดคล้องกันและค่านิยมที่แสดงในรูปที่ 1 และตารางที่ 1 ตามลำดับสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์สูง ( r > 0.99 ) ยืนยัน
การบังคับใช้ของ Langmuir แบบกระบวนการ มันหมายความว่า
อย่างน้อยภายในมีความเข้มข้นและอุณหภูมิช่วง
การดูดซับ MB ลงพีทจำกัดอย่างครอบคลุม
ไม่มีปฏิสัมพันธ์ระหว่างเพื่อนบ้านดูดซับโมเลกุล มันก็หมายความว่า ผิวค่อนข้าง homogenous ในแง่
ของหมู่ฟังก์ชัน จากอีคิว ( 1 ) สามารถบอกได้ว่าสูง CE
ค่า เช่น สำหรับ alce 1 , QE = KL / อัล อัตราส่วน KL / อัลแล้ว ทฤษฎีของความจุอย่างที่ออกแบบมาเป็นคิวแอล ( มิลลิกรัมกรัม 1 ) ,
เป็นตัวแทนสูงสุดของตัวดูดซับในการดูดซับ
สำหรับดูดซับโดยเฉพาะ การได้เข้าร่วมค่าอุณหภูมิจาก 191 ใน 238 mg G
1 ( ตารางที่ 1 )เข้าร่วมเหล่านี้ค่าค่อนข้างสำคัญสำหรับการติดตั้ง เมื่อเทียบกับสารอื่น ๆเช่น เคโอลิไนต์ ( 20.5 mg
g 1 ) [ 32 ] , บาร์โรบลังโคะ ( 100 มิลลิกรัมกรัม 1 ) [ 33 ] , กากตะกอนของเสีย ( 100.0 มิลลิกรัมกรัม
1 ) [ 34 ] และถ่านหินบิทูมินัส
( สมบัติมิลลิกรัมกรัม 1 ) [ 3 ] และ rafatullah ร่วมมือ [ 4 ] จากการศึกษารวบรวมข้อมูล
24 MB การดูดซับลงบนตัวดูดซับจากธรรมชาติที่แตกต่างกัน
และพบว่าปริมาณการดูดซับสูงสุดอยู่ที่ 2.24 ไปจากค่า
300.0 มิลลิกรัมกรัม 1 ค่าวัดที่นี่ที่สูงกว่ามากที่สุดของค่า
) รายงานว่า การพิจารณาของความก้าวหน้าที่โค้งต้องจัดการ
3 หลักสมดุล กลไก และปริมาณสัมพันธ์สมดุลโค้งหรือสมดุลย์ .
, ,เกี่ยวกับส่วนการ fluidphase ความเข้มข้นสำหรับการดูดซับส่วนประกอบเดียวจากเฟสของเหลว
ไบนารีโดยตรงมีผลต่อพฤติกรรมของความก้าวหน้าที่โค้ง [ 36 ] แตกต่างกันประเภทของพฤติกรรมอุดมคติสมดุล
สามารถรับรู้ ซึ่งสามารถแสดงออกได้โดยไร้ปัจจัยคงที่เรียกว่าแยกคงที่ ( RS ) [ 36,37 ] .
พารามิเตอร์นี้จะแสดงโดยอีคิว ( 3 )ซึ่งถูกกำหนดในความสัมพันธ์
ไป KL และ บริษัท ตามค่าของ RS , ไอโซเทอมรูปร่างสามารถ
จะแสดงเป็นร้าย ( RS > 1 ) มงคล ( 0 < RS < 1 ) หรือแก้ไขไม่ได้ ( rs = 0 ) อาร์เอส ค่าการดูดซับ MB บน
พีท อยู่ในช่วง 3 - 0.068 0.012 , - 0.057 และ 0.009 –
0.042 35 C 45 C , และ 60 C ตามลำดับ แสดงให้เห็นว่า
กระบวนการดูดซับเป็นมงคลเลย ศึกษาอุณหภูมิ ที่คล้ายกัน
0 100 200 300 400 500 600 700
0
50 100 150 200
800 , 900 600 700
200 400 000
q
e
( มิลลิกรัมกรัม - 1 )
c
e
( มก. L-1 )
รูปที่ 2 แลงเมอร์ไอโซเทอมการดูดซับเมททิลีนบลู ( MB ) ไปยังพีทที่ 45 C ;
Co
= 200 , 400 , 600 , 700 , 800 , 900 และ 1000 มิลลิกรัมต่อลิตร 1
0 100 200 300 400 500
0
50 100 150 200 250
800 900 1000
200 400 600 700 000
q
E
( มิลลิกรัม - 1 )
c
e
( มก. L-1 )
รูปที่ 3 แลงเมอร์ไอโซเทอมการดูดซับเมททิลีนบลู ( MB ) ไปยังพีทที่ 60 C ;
Co
= 200 , 400 , 600 , 700 , 800 , 900 และ 1000 มิลลิกรัมต่อลิตร 1
- 100 0 100 200 300 400 500 600 700 800
-
1
543210 C
e
( มก. L-1 )
C
E
E
/ q ( G L - 1 )
35oc 45oc 60oc รูปที่ 4 รูปแบบเชิงเส้นของแลงเมอร์ไอโซเทอมการดูดซับในการดูดซับที่อุณหภูมิต่าง ๆบางครั้งบนพีท
ตาราง 1 .พารามิเตอร์ของแลงเมอร์ไอโซเทอร์มการดูดซับเมทิลีนบลู ( MB ) จากสารละลายลงในพรุ
.
) ( C ) อัล
( L mg 1 )
( L G KL 1 )
( มิลลิกรัมต่อ 1 เข้าร่วม )
3 r rs 0.068 ของ 191.37 0.9926 0.015 – 0.068
45 0.082 16.27 197.73 0.9948 0.012 และ 0.057
60 0.113 26.89 238.18 เท่ากับ 0.9998 และ 0.042
64 A.N . Fernandes et al . วารสารของโครงสร้างโมเลกุล 982 ( 2010 ) 62 – 65
พบ ( ตารางที่ 2 ) สำหรับการดูดซับ MB ลงบนตัวดูดซับที่แตกต่างกันเช่น function [ 32 ] , บาร์โรบลังโคะ [ 33 ] , ถ่านกัมมันต์เปลือกส้มโอ [ 38 ] และ [ 39 ] ต่อไปก็สามารถ
สังเกตว่าอาร์เอส ค่าจะแตกต่างกันที่ความเข้มข้น MB ครั้งแรกโดยไม่คำนึงถึงรูปร่างของดิน อาร์เอส¼
1
1 þ klco ð 3 Þ
3.2 . อุณหพลศาสตร์พารามิเตอร์
ค่าพารามิเตอร์ทางอุณหพลศาสตร์ของกระบวนการดูดซับ
เป็นตัวชี้วัดที่แท้จริงของการประยุกต์ใช้งานจริง ตั้งแต่การพิจารณาทั้งพลังงานและเอนโทรปีจะต้องนำมาพิจารณาเพื่อกำหนดกระบวนการอะไรจะเกิดขึ้นเอง ตั้งแต่
KL ขนาดคงที่เป็นหลักสมดุลคงที่ การเปลี่ยนแปลงของ KL กับอุณหภูมิที่สามารถใช้ในการประมาณการเอน
การเปลี่ยนแปลงกับการดูดซับ การเปลี่ยนแปลงของมาตรฐาน ( DH ) และเอนโทรปี ( DS ) คำนวณโดยใช้สมการไม่ฮอฟรถตู้
[ 34 ] ( อีคิว ( 4 ) ตามลำดับ จากความชัน
และตัดของแปลงที่ KL กับ 1 / t :
ใน KL ¼ DS
r
RT DH ð 4 Þ
ค่า DH DS และ สำหรับกระบวนการดูดซับเป็น 24.9 kJ mol
1 J K 159.3 1 โมล 1 ( ตารางที่ 3 ) ตามลำดับคุณค่าทางความร้อนที่สะท้อนให้เห็นถึงธรรมชาติที่เป็นสัตว์เลือดอุ่นของ
กระบวนการดูดซับและความร้อนต่ำปริมาณที่ต้องการในลักษณะปรากฏการณ์ [ ดูดซับ 33,40 ] คุณสมบัตินี้อาจจะยัง
ข้อบ่งชี้ของการเกิดขึ้นของชั้นที่ดูดซับ [ 41 ] .
นอกจากนี้ ดูดซับสามารถอธิบายได้โดยการแสดงตนของกลุ่มกรดอ่อนแอมากในโครงสร้างพีท
,ซึ่ง H เกาะติดพื้นผิวโดยสร้างพันธะทางกายภาพกับกลุ่มกรดอ่อนแอ ส่งผลให้ระดับเอนทัลปีเนื่องจาก
อ่อนแอ coulombic ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโปรตอนและกลุ่มพื้นฐานอ่อนกระจายบนพื้นผิวพีท [ 42 ]
ค่าบวกของ DS สอดคล้องกับเพิ่มระดับของเสรีภาพในเฟสของแข็ง / ของเหลวที่เป็นผลของการดูดซับของ
บางครั้งโมเลกุล [ 43 ]การเปลี่ยนแปลงพลังงานอิสระ ( DG ) คือคำนวณโดยใช้อีคิว ( 5 )
และค่านิยมที่แสดงในตารางที่ 3 เป็นธรรมชาติที่ให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้น
ถ้า DG อุณหภูมิเป็นลบ กระบวนการดูดซับด้วยค่า DG ใน 20 kJ mol 0 1 ช่วงที่สอดคล้องกับกระบวนการทางกายภาพที่เกิดขึ้นในขณะที่ผู้ที่มี
ค่าใน 80 400 kJ mol 1 ช่วงที่สอดคล้องกับทางเคมี [ 41,44 ] ค่านิยมเชิงลบของการเปลี่ยนแปลงพลังงานอิสระพบ
ยืนยันธรรมชาติโดยธรรมชาติของกระบวนการ และความเป็นไปได้ของการดูดซับ MB ลงพีท
( ตารางที่ 3 ) ค่าตั้งแต่
24 28 kJ mol 1 ระบุกระบวนการดูดซับ .
DG ¼ rtln KL ðÞ
5
การแปล กรุณารอสักครู่..
