Removal of Methylene Blue with Activated Carbon Obtained from Pumpkin Seed Shell

Abstract

Today, industrialization and population growth have led to an increasing of
environmental pollution that is becoming a threat for human life. Synthetic dyes are widely used in various areas such as textile, paper, food, cosmetics, paint and plastic industries. Dyes usually have a synthetic origin and complex aromatic molecular structures which make them more stable and more difficult to biodegrade. Thus, discharging the wastewaters including dyes to natural receiving waters is an undesirable condition [1]. It is also known that these wastewaters are carcinogenic and toxic for aquatic organisms [2]. Hence, the removal of dyes from wastewater has gained increasing importance in ecological and environmental view. Various treatment methods have been used for removal of impurities from  wastewater. Adsorption is a widely used process. The major advantages of an adsorption treatment for the control of water pollution are less investment in terms of initial development cost, simple design and easy operation [3]. Activated carbon is the most widely used adsorbent in the adsorption processes. The activated carbon has appeared to be an attractive adsorbent due to its high surface area, high porous structure, high adsorption capacity and surface reactivity.
In this study, activated carbon was prepared from pumpkin seed shell by chemical activation using ZnCl2 and the prepared activated carbon was used to remove dye stuff from aqueous solutions. In the experimental studies, methylene blue, which is used in many sectors such as medicine, textile industry and ink production was used. Adsorption equilibrium time was determined by kinetic study. Furthermore, the effects of the adsorbent dosage, the initial dye concentration and the temperature on the adsorption were also investigated. The rate of adsorption was found to  conform to the pseudo-second-order kinetic model and the Langmuir isotherm equation showed better fit at 45 oC. The results showed that the activated carbon produced from pumpkin seed shell was a convenient adsorbent for methylene blue removal.

Keywords

• -

Kabak Çekirdeği Kabuğundan Elde Edilen Aktif Karbon İle Metilen Mavisi Giderimi

Abstract

Günümüzde artan nüfus ve endüstriyel faaliyetler sonucunda çevre kirliliği artmakta ve bu kirlenme canlı yasamı ve insan sağlığı için giderek bir tehdit haline gelmektedir. Tekstil, kağıt, plastik, gıda, kozmetik, boya gibi bir çok endüstride ürünlerin renklendirilmesinde boyalar yoğun bir biçimde kullanılmaktadır. Oldukça kararlı ve biyolojik bozunması çok zor olan sentetik kaynaklı kompleks aromatik molekül yapıları olan bu maddelerin atık sularının alıcı sulara verilmesi istenmeyen bir durumdur [1]. Ayrıca bu atık suların su canlıları için kansorojen ve toksik olduğu bilinmektedir [2]. Bu nedenle atık sulardan arındırılmaları çevresel açıdan oldukça önemlidir. Atıksulardan kirliliklerin uzaklastırılmasında çesitli yöntemler  kullanılmaktadır. Adsorpsiyon yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Su kirliliği kontrolünde adsorpsiyon kullanılmasının temel avantajı ilk yatırım maliyeti düsük, basit dizaynlı ve kolay isletilebilir olmasıdır [3]. Adsorpsiyon yönteminde en çok kullanılan adsorban aktif karbondur. Aktif
karbonun genis yüzey alanı, gözenekli yapısı, yüksek adsorpsiyon kapasitesi ve yüzey reaktivitesi bu adsorbanı adsorpsiyon çalısmalarında cazip kılmaktadır.
Bu çalısmada kabak çekirdeği kabuğundan ZnCI2 kimyasal aktivasyonu ile elde edilen aktif karbonun boyar madde giderimindeki etkinliği arastırılmıstır. Arastırmada tıp alanında, tekstil endüstrisinde ve mürekkep üretiminde yüksek miktarlarda bulunan Metilen Mavisi seçilmistir. Boya giderimi üzerine kinetik çalısma yapılarak adsorpsiyon denge zamanı belirlenmis, ayrıca adsorban madde miktarının, baslangıç boya derisiminin ve sıcaklığın etkisi incelenmistir. Adsorpsiyon sürecinin kinetik modelinin sözde II. mertebeden kinetik modelle uyduğu ve 45 oC adsorpsiyon sıcaklıklığında elde edilen denge verilerinin değerlendirilmesi sonucu Langmuir adsorpsiyon modeline uyduğu görülmektedir. Kabak çekirdeği kabuğundan elde edilen aktif karbonun, Metilen Mavisi gideriminde etkili olduğu belirlenmistir.

Keywords

• -

References

1. Chowdhury S, Mishra R, Saha P, Kushwaha P. ADSORPTION THERMODYNAMICS, KINETICS AND ISOSTERIC HEAT OF ADSORPTION OF MALACHITE GREEN ONTO CHEMICALLY MODIFIED RICE HUSK. Desalination 2011 January;265:159-168.
2. Li W, Yue Q, Tu P, Ma Z, Gao B, Li J, Xu X. ADSORPTION CHARACTERISTICS OF DYES IN COLUMNS OF ACTIVATED CARBON PREPARED FROM PAPER MILL SEWAGE SLUDGE. Chem Eng J. 2011 December;178:197-203.
3. Song J, Zou W, Bian Y, Su F, Han R. ADSORPTION CHARACTERISTICS OF
4. METHYLENE BLUE BY PEANUT HUSK IN BATCH AND COLUMN MODES. Desalination 2011 January;265:119-125.