Adsorption of Cadmium from Aqueous Solutions by Pomelo Peel (Citrus grandis)

บทคัดย่อ

This research studied the adsorption of cadmium from aqueous solutions by the use of pomelo peel (PP), a natural, locally available, and inexpensive biomass, as an adsorbent. The characteristics of PP were analyzed by the Brunauer-Emmett-Teller method, Fourier transform infrared spectroscopy, and scanning electron microscope (SEM) image. Results showed that the specific surface area of the PP was 0 m2/g. The PP contained carboxylic and hydroxyl groups which were responsible for interaction with cadmium and the SEM image showed the external surfaces of PP were mesoporous or macroporous. The affecting factors, including initial solution pH (pH0), initial cadmium concentration, contact time, and temperature, were investigated. It was found that the optimum condition was obtained under the condition: pH0 of 5.0, 200 mg/L of initial concentration, 30°C, and 60 min with the adsorption capacity of 263.60 mg/g. The adsorption isotherm obeyed Langmuir equation. The kinetic data of the adsorption process conformed to the pseudo-second order kinetic model. The negative of standard Gibbs free energy change and enthalpy change revealed that the adsorption process was spontaneous and exothermic. The regeneration of cadmium-loaded PP can be done by leaching with distilled water and 0.1 M HCl. The results of this study indicated that the PP is an attractive candidate for the removal of cadmium from aqueous solutions.

การดูดซับแคดเมียมจากสารละลายโดยเปลือกส้มโอ (Citrus grandis)

งานวิจัยนี้ศึกษาการดูดซับแคดเมียมจากสารละลายโดยใช้เปลือกส้มโอ (PP) เป็นสารดูดซับ ซึ่งเป็นสาร ชีวมวลธรรมชาติที่มีอยู่ทั่วไปและมีราคาถูก คุณลักษณะเฉพาะของ PP ถูกวิเคราะห์ด้วยวิธี BET สเปกตร้าของ FT-IR และภาพถ่าย SEM ผลการวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่า พื้นที่ผิวจำเพาะของ PP มีค่าเท่ากับ 0 m2/g PP มีหมู่คาร์บอกซิลและหมู่ไฮดรอกซิลเป็นองค์ประกอบซึ่งทำหน้าที่ในการสร้างแรงยึดเหนี่ยวกับแคดเมียม และพื้นผิวของ PP มีรูพรุนขนาดกลางหรือขนาดใหญ่ จากนั้นทำการศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อการดูดซับ ได้แก่ ค่าพีเอชเริ่มต้นของสารละลาย (pH0) ความเข้มข้นเริ่มต้นของแคดเมียม เวลาสัมผัส และอุณหภูมิ พบว่า สภาวะที่เหมาะสมในการดูดซับได้แก่ pH0 เท่ากับ 5.0 ความเข้มข้นเริ่มต้น 600 mg/L อุณหภูมิ 30 °C และเวลาในการดูดซับ 60 นาที โดยสามารถดูดซับได้ 263.60 mg/g ไอโซเทอมการดูดซับสอดคล้องกับสมการแลงเมียร์ และมีข้อมูลเชิงจลนพลศาสตร์สอดคล้องกับแบบจำลองจลนพลศาสตร์อันดับสองเทียม การเปลี่ยนแปลงพลังงานอิสระกิบส์และเอทาลปีมีค่าเป็นลบแสดงว่ากระบวนการดูดซับเกิดขึ้นได้เองและเป็นกระบวนการคายความร้อน การฟื้นฟูสภาพของ PP ที่ผ่านการดูดซับแคดเมียมแล้วสามารถทำได้โดยการชะด้วยน้ำกลั่นและสารละลายกรดไฮดรอคลอริก เข้มข้น 0.1 M จากผลการวิจัยข้างต้นชี้ให้เห็นว่า PP เป็นตัวดูดซับที่มีศักยภาพในการดูดซับแคดเมียมจากสารละลาย