Assessment of Combination of Kennan’s Sugarcane Baggase Activated Carbon and Natural Zeolite for Removal of Lead (II) and Cadmium(II) Metal Ions from Aqueous Solutions

Abstract

Abstract This study investigates a comparative assessment of two adsorbents, prepared activated carbon, AC (KSCB)KOH and AC (KSCB)H3PO4 Combined with natural Natural Zeolite sample in the removal of lead(II) and cadmium(II) ions from their aqueous solutions. Maximum Pb(II)removal was observed at pH (5.0 - 6.0) when using KOH and H3PO4 , while it was showed a maximum removal for Cd(II) at pH (6.0 – 8.0) when using the same activators respectively. The Langmuir and Freundlich isotherm models were applied to the adsorption data. The coefficients of determination of the two models were high with Langmuir model providing the best description for the experimental adsorption data. The fitting of the adsorption data into Freundlich model shows that the mode of adsorption of the metal ions by both adsorbents follows physisorption. Investigation into the maximum adsorption capacity showed that Cd(II) was better adsorbed than Pb(II) on both adsorbents. Maximum adsorption capacities corresponding to monolayer coverage, obtained from the Langmuir plots were (714.29) mg/g and (588.24) mg/g respectively for Cd(II) and Pb(II) ions onto the AC (KSCB)KOH Combined with Natural Zeolite and (270.27) mg/g and (161.29) mg/g for their adsorption onto AC (KSCB)H3PO4 Combined with Natural Zeolite. The Langmuir adsorption coefficient, KL which is related to the affinity of the adsorbents for the metal ions were (150.00) and (138.77) respectively for adsorption of Cd(II) and Pb(II) ions onto AC (KSCB)KOH Combined with Natural Zeolite and (34.33) and (92.39) for adsorption onto AC (KSCB)H3PO4 Combined with Natural Zeolite following the initial order. The carbonized AC (KSCB)KOH Combined with Natural Zeolite based - adsorbent was generally found to have an increased adsorption capacity for the metal ions than AC (KSCB)H3PO4 Combined with Natural Zeolite.

المستلخص

تبحث هذه الدراسة في تقييم مقارنة لاثنين من الممتزات: الكربون المنشط المحضر من AC (KSCB) KOH و AC (KSCB) H3PO4مع عينة من الزيوليت الطبيعي في إزالة أيونات الرصاص (II) والكادميوم (II) من محاليلها المائية. لوحظ ان الحد الأقصى لإزالة الرصاص( (II عندالأس الهيدروجيني (5.0 –6.0) عند استخدام هيدروكسيد البوتاسيوم و حمض الفسفوريك، بينما لوحظت أقصى إزالة للكادميوم ( (IIعند الأس الهيدروجيني (6.0 - 8.0) عند استخدام نفس المنشطات على التوالي. تم تطبيق نماذج متساوي الحرارة للانغمير و فريندلخ على بيانات الامتزاز. كانت معاملات تحديد النموذجين عالية حيث قدم نموذج لانغمير أفضل وصف لبيانات الامتزاز التجريبية. يُظهر تركيب بيانات الامتزاز في نموذج فريندلخ أن طريقة امتزاز أيونات المعادن بواسطة كلا المادصتين يتبع عملية الادمصاص الفيزيائي. أظهر التحقيق في السعة القصوى للادمصاص أن الكادميوم(Cd (II كان يمتاز بشكل أفضل من الرصاص(II) على كلا المادصتين. كانت سعات الامتصاص القصوى المقابلة للتغطية أحادية الطبقة ، التي تم الحصول عليها من قطع لانغمير(714.29) مجم جم -1 و (588.24) مجم جم -1على التوالي لأيونات الكادميوم ( (II والرصاص (II)المنشط بواسطة هيدروكسيد البوتاسيومAC (KSCB) مع الزيوليت و (270.27) مجم جم -1 و (161.29) مجم جم -1 لادممصاصهما على حمض الفسفوريك AC (KSCB) متحدًا مع الزيوليت. كان معامل امتزاز لانغميرKL المرتبط بتقارب المواد الماصة للأيونات المعدنية (150.00) و (138.77) على التوالي لادمصاص أيونات الكادميوم ( (II والرصاص ( (IIالمنشط بواسطة هيدروكسيد البوتاسيوم AC (KSCB) KOHمتحدا مع الزيوليت و (34.33) و (92.39)للادمصاص على حمض الفسفوريك AC (KSCB) H3PO4 متحدًا مع الزيوليت وفقًا للترتيب الأولي. تم العثور على هيدروكسيد البوتاسيومAC (KSCB) KOH المتحد مع الزيوليت بسعة و قدرة ادمصاص متزايدة للأيونات المعدنية مقارنة بحمض الفسفوريكAC (KSCB) المتحد مع الزيوليت.