يعدّ حمض 4,3- ثنائي هيدروكسي البنزوي كأحد أهم المركبات الفينولية التي تتواجد في مختلف مياه الصرف الصناعي و منها ماء الجفت و الذي يتميز بصعوبة تفككه في البيئة. يهدف هذا البحث إلى دراسة الخصائص الامتزازية لأحد أنواع الفحم الفعال التجاري من خلال تطبيق نموذجي لانغموير ((Langmuir isotherm و فريندليتش(Freundlich isotherm) الرياضيين على امتزازحمض 4,3- ثنائي هيدروكسي البنزويكعلى الفحم الفعال بتغير عاملين هما التركيز الابتدائي للمركب الفينولي في المحلول و تغير الحجم الحبيبي للفحم الفعال A: (1000-2000), B: (500-1000), C: (250-500), D: (125-250)mm.
حسب السطح النوعي للفحم المدروس (736.7189 m2/g). تم الحصول على منحنيات امتزاز المركب الفينولي المدروس على الفحم الفعال. بتطبيق علاقة لانغموير الخطية تم إيجاد سعة الطبقة الأحادية للحجوم الحبيبية المدروسة للفحم الفعال (A,B,C,D) و التي أخذت القيم (0.36,0.23,0.34,0.35mmol/g) على التوالي،كما أخذ ثابت فريندليتش Kf (المتعلق بالسعة الامتزازية) للحجوم الحبيبية الأربعة (A,B,C,D) القيم (0.75,0.61,0.76,0.79mmol/g) على التوالي. أظهرت النتائج أن الفحم المدروس يشكل مادة مسامية قادرة على إزالة المركبات الفينولية من الأوساط المائية.
3,4-dihydroxybenzoic acid is one of phenolic compounds that exists in olive mill waste water (OMWW) and different industrial wastewater.Commercially activated charcoal was studied as absorbent of polyphenols. The value of specific surface area was 736.7189 m2/g. Equilibriums of 3,4-dihyroxybenzoic acid from aqueous solutions on four different particle sizes of the adsorbent with diameters ranged A(1000-2000), B(500-1000), C(250-500), D(125-250)m was examined at different initial concentrations ofabsorbate. The experimental data were analyzed using the Langmuir and Freundlich isotherm models. Both the isotherm models fit the adsorption data. Monolayer absorption capacities Q0 calculated from Langmuir equation were (0.36, 0.23, 0.34, 0.35mmol/g) for the different granular activated carbon sizes (A,B,C,D) respectively. The values of constant Kf calculated from Freundlich equation were (0.75, 0.61, 0.76, 0.79mmol/g) for the four sizes of granular activated carbon (A,B,C,D) respectively.
The results show that the charcoal activated carbon can be used as absorbent for polyphenol compounds.
Artificial intelligence review:
Research summary
تتناول هذه الدراسة إزالة المركبات الفينولية من ماء الجفت (ماء معاصر الزيتون) باستخدام الفحم الفعال ذو المنشأ الخشبي. يُعتبر حمض 3,4-ثنائي هيدروكسي البنزويك أحد المركبات الفينولية الرئيسية في مياه الصرف الصناعي، ويتميز بصعوبة تفككه في البيئة. هدفت الدراسة إلى تقييم الخصائص الامتزازية للفحم الفعال التجاري من خلال تطبيق نماذج امتزاز لانغموير وفريندليتش. تم اختبار أربعة أحجام حبيبية مختلفة من الفحم الفعال (A: 1000-2000 ميكرومتر، B: 500-1000 ميكرومتر، C: 250-500 ميكرومتر، D: 125-250 ميكرومتر) عند تراكيز ابتدائية مختلفة من المركب الفينولي. أظهرت النتائج أن الفحم الفعال يمتلك قدرة عالية على إزالة المركبات الفينولية من الأوساط المائية، حيث كانت سعة الطبقة الأحادية Q للحجوم الحبيبية المختلفة (0.36, 0.23, 0.34, 0.35 ملمول/جرام) على التوالي، بينما كانت قيم ثابت فريندليتش K (0.75, 0.61, 0.76, 0.79 ملمول/جرام) على التوالي. تشير النتائج إلى أن الفحم الفعال يمكن استخدامه كمادة مازة فعالة لإزالة المركبات الفينولية من مياه الصرف الصناعي.
Critical review
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة مهمة للغاية في مجال معالجة مياه الصرف الصناعي، حيث تقدم حلاً بيئيًا فعالًا لإزالة المركبات الفينولية الضارة. ومع ذلك، يمكن توجيه بعض الملاحظات النقدية لتحسين الدراسة. أولاً، كان من الأفضل توسيع نطاق الدراسة لتشمل أنواعًا أخرى من المركبات الفينولية وليس فقط حمض 3,4-ثنائي هيدروكسي البنزويك. ثانيًا، لم تتناول الدراسة تأثير العوامل البيئية الأخرى مثل درجة الحرارة ودرجة الحموضة على عملية الامتزاز. ثالثًا، كان من الممكن تحسين الدراسة بإجراء تجارب ميدانية لتأكيد النتائج المخبرية. على الرغم من هذه الملاحظات، فإن الدراسة تقدم مساهمة قيمة في مجال معالجة المياه وتفتح آفاقًا جديدة لاستخدام الفحم الفعال في التطبيقات البيئية.
Questions related to the research
-
ما هو الهدف الرئيسي من هذه الدراسة؟
الهدف الرئيسي هو دراسة الخصائص الامتزازية للفحم الفعال التجاري لإزالة المركبات الفينولية من ماء الجفت.
-
ما هي النماذج الرياضية المستخدمة في تحليل بيانات الامتزاز؟
تم استخدام نماذج امتزاز لانغموير وفريندليتش لتحليل بيانات الامتزاز.
-
ما هي الأحجام الحبيبية المختلفة للفحم الفعال التي تم اختبارها في الدراسة؟
تم اختبار أربعة أحجام حبيبية مختلفة: A: 1000-2000 ميكرومتر، B: 500-1000 ميكرومتر، C: 250-500 ميكرومتر، D: 125-250 ميكرومتر.
-
ما هي النتائج الرئيسية التي توصلت إليها الدراسة؟
النتائج الرئيسية تشير إلى أن الفحم الفعال يمتلك قدرة عالية على إزالة المركبات الفينولية من الأوساط المائية، وكانت سعة الطبقة الأحادية Q وقيم ثابت فريندليتش K تشير إلى فعالية الامتزاز.
References used
KENNEDY, L.; VIJAYA J.J.; KAYALVIZHI, K.; SEKARAN, G. Adsorption of phenol from aqueous solutions using mesoporous carbon prepared by two-stage process. Chemical Engineering Journal, Vol.132, N°.1-3, (2007), 279-287
SANTI, C.A.; CORTES, S.; D’ACQUI, L.P.; SPARVOLI, E.; PUSHPARAJ, B. Reduction of organic pollutants in Olive Mill Wastewater by using different mineral substrates as adsorbents. Bioresource Technology, Vol. 99, N°.6, (2008), 1945–1951
TSENG, R.L.; WU, K.T.; WU, F.C.; SHIN, J.R. Kinetic studies on the adsorption of phenol, 4-chlorophenol, and 2,4-dichlorophenol from water using activated carbons". Journal of Environmental Management, Vol. 91, N°.11, (2010), 2208-2214