Fulltext

Effect of substituents types on the adsorption of β-naphthol aniline derivatives over the activated carbon

دراسة تأثير نوع المعوضات على كفاءة امتزاز اصباغ البيتا نفثول – انيلين باستخدام الفحم المنشط

Ahmed saeed Othman احمد سعيد عثمان

Tikrit Journal of Pure Science مجلة تكريت للعلوم الصرفة
ISSN: 18131662 Year: 2008 Volume: 13 Issue: 2 Pages: 140-151
Publisher: Tikrit University جامعة تكريت

Abstract

This study included investigation of the adsorption of a number of azo dyes (β-naphthol with aniline and some of its substations).(H,o-NO2,p-NO2 ,m-NO2 ,o-CH3 , m-OH , o-OH ,p-OH) and the effect of substitute in the dye on the percentage ratio of adsorption in addition to the effect of concentration , temperature and pH of the medium.The adsorption equilibrium constant is determined from the ratio between the adsorbed and the un adsorbed dyes . The study was conducted at different temperatures with in the range (10-60)C°¬.This study showed that the optimum condition of adsorption are, concentration arrange (4*10-5 - 1*10-5 )M, and pH range (3.1-3.7) with a best time for reaching equilibrium is (70) min. with a shaking speed (40)rps. The thermodynamic parameters (ΔH, ΔG, and ΔS) are calculated . The values of (ΔH)concluded that the process of adsorption of the dyes on activated carbon is exothermic and physical in nature . The negative values of (ΔG) show that the adsorption process of the dyes is spontaneous in most cases. The (ΔS)values are not affected within the studied temperature range but are changed with varying the type and position of the substitutions.The data collected are applied to adsorption isotherm models of Freundlich and Longmuir which show that both models are correlated satisfactory. Overall results reveal that the inter and intra molecular hydrogen bonding ,other attracting forces , resonance ,inductive effect and steric factor have great influence on the adsorption efficiency.

تضمن هـذا البحث دراسـة امتزاز مجموعة من أصبـاغ الآزو المحضرة من تفـاعل البيـتـا – نفثـول مع الانيـليـن وعدد مـن معوضـاته (m-NO2,p-NO2-o-NO2,m-OH,p-OH,o-OH,H) وتأثير هذه المعوضات على كفاءة الامتزاز إضافة إلى تأثير التركيز ودرجة الحرارة والدالة الحامضية مع حساب قيم ثابت الاتزان للامتزاز عند درجات حرارية مختلفة في مدى (10-60) درجة مئوية . وأظهرت نتائج الدراسة ان الظروف المثلى لأمتزاز هذه الأصباغ هي عند التراكيز المخففة( 4X10-4–1X10-5) مولاري وعند مديات الدالة الحامضية المحصورة بين (3.7-3.1) الاعتيادية وان افضل زمن للحصول على حالة الاتزان هو (70) دقيقة وعند سرعة رج(40rps )واشتملت الدراسة حساب للدوال الثرموداينميكية , إذ أظهرت قيم (ΔH ) إن امتزاز المركبات قيد الدراسة باعث للحرارة وذات طبيعة فيزياوية في حين بينت قيم (ΔG ) ان الامتزاز هو عملية تلقائية ، وأشارت النتائج الى ان قيم العشوائية (ΔS )لا تتغير في مدى من الدرجات الحرارية المدروسة وان قيمها تتفاوت قيمها مع تغير المجموعة المعوضة على جزيئة الصبغة. واشتملت الدراسة أيضاً على اختبار تطبيق نموذج لانكماير وفرندلخ على بيانات الامتزاز العملية للمركبات قيد الدراسة ، وقد أعطت نتائج الاختبار علاقات خطية وبمعاملات ارتباط جيدة . وإجمالا ً أظهرت نتائج الدراسة الدور الكبير للتآصر الهيدروجيني ، وبعض قوى التجاذب الأخرى ، فضلا ًعن عوامل التأثير الحثي والرنين وعامل الإعاقة الفراغية في تحديد كفاءة امتزاز الصبغات المدروسة .