Published January 29, 2021 | Version v1
Publication Open

On the Suitability of Almond Shells for the Manufacture of a Natural Low-Cost Bioadsorbent to Remove Brilliant Green: Kinetics and Equilibrium Isotherms Study

Creators

  • 1. Université Hassan II Mohammedia
  • 2. Sidi Mohamed Ben Abdellah University
  • 3. Université Moulay Ismail de Meknes
  • 4. Physiologie, Ecologie et Environnement
  • 5. Université d'Orléans
  • 6. Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement

Description

Almond production generates a large number of coproducts, but the farmer's interest mainly focuses on the nutritional and commercial aspects of the kernel for getting the best return from their harvests. Thus, almond coproducts such as almond shells that represent more than 70% of biomass remain underexplored. In this work, the suitability of almond shell powder (ASP) as a natural low-cost adsorbent was evaluated in the adsorption of brilliant green dye (BG), which is known as a chemical pollutant. Brunauer–Emmett–Teller (BET) method, for the determination of specific surface area, Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), and scanning electron microscopy (SEM) techniques were performed to characterize the ASP adsorbent. The batch adsorption kinetic study for the removal of BG dye was carried out by varying pH, temperature, initial concentration of the dye, bioadsorbent dose, and contact time. It was found that 98% of BG dye is removed under the following optimal experimental conditions: ASP bioadsorbent dose of 1 g/L at T = 25°C, pH = 6.8, and C0 = 1 g/L, which proves that ASP can be used as an excellent low-cost bioadsorbent for the removal of BG dye from wastewater. The experimental isotherm data were analyzed using Freundlich and Langmuir models. The results show the best correlation with single-layer adsorption, and the adsorption kinetics seems to follow a pseudo-second-order model.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يولد إنتاج اللوز عددًا كبيرًا من المنتجات المشتركة، لكن اهتمام المزارع يركز بشكل أساسي على الجوانب الغذائية والتجارية للنواة للحصول على أفضل عائد من محاصيلهم. وبالتالي، فإن منتجات اللوز المشتركة مثل قشور اللوز التي تمثل أكثر من 70 ٪ من الكتلة الحيوية لا تزال غير مستكشفة. في هذا العمل، تم تقييم مدى ملاءمة مسحوق قشرة اللوز (ASP) كممتز طبيعي منخفض التكلفة في امتزاز الصبغة الخضراء اللامعة (BG)، والتي تعرف باسم الملوثات الكيميائية. تم إجراء طريقة Brunauer - Emett - Teller (BET)، لتحديد مساحة السطح المحددة، والتحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه (FTIR)، وتقنيات الفحص المجهري الإلكتروني (SEM) لتوصيف الممتز ASP. تم إجراء الدراسة الحركية للامتزاز الدفعي لإزالة صبغة BG عن طريق تغيير درجة الحموضة ودرجة الحرارة والتركيز الأولي للصبغة وجرعة الامتصاص الحيوي ووقت التلامس. وجد أنه تتم إزالة 98 ٪ من صبغة BG في ظل الظروف التجريبية المثلى التالية: جرعة ASP bioadsorbent من 1 جم/لتر عند T = 25 درجة مئوية، ودرجة الحموضة = 6.8، و C0 = 1 جم/لتر، مما يثبت أنه يمكن استخدام ASP كممتص حيوي ممتاز منخفض التكلفة لإزالة صبغة BG من مياه الصرف الصحي. تم تحليل بيانات التساوي الحراري التجريبية باستخدام نماذج Freundlich و Langmuir. تظهر النتائج أفضل ارتباط مع الامتزاز أحادي الطبقة، ويبدو أن حركية الامتزاز تتبع نموذجًا زائفًا من الدرجة الثانية.

Translated Description (French)

La production d'amandes génère un grand nombre de coproduits, mais l'intérêt de l'agriculteur se concentre principalement sur les aspects nutritionnels et commerciaux de l'amande pour obtenir le meilleur rendement de ses récoltes. Ainsi, les coproduits d'amande tels que les coquilles d'amande qui représentent plus de 70% de la biomasse restent sous-explorés. Dans ce travail, la pertinence de la poudre de coquille d'amande (ASP) en tant qu'adsorbant naturel à faible coût a été évaluée dans l'adsorption du colorant vert brillant (BG), connu sous le nom de polluant chimique. La méthode Brunauer–Emmett–Teller (BET), pour la détermination de la surface spécifique, la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF) et les techniques de microscopie électronique à balayage (MEB) ont été réalisées pour caractériser l'adsorbant ASP. L'étude cinétique d'adsorption par lots pour l'élimination du colorant BG a été réalisée en faisant varier le pH, la température, la concentration initiale du colorant, la dose de bioadsorbant et le temps de contact. Il a été constaté que 98 % du colorant BG est éliminé dans les conditions expérimentales optimales suivantes : dose de bioadsorbant ASP de 1 g/L à T = 25 °C, pH = 6,8 et C0 = 1 g/L, ce qui prouve que l'ASP peut être utilisé comme un excellent bioadsorbant à faible coût pour l'élimination du colorant BG des eaux usées. Les données isothermes expérimentales ont été analysées à l'aide de modèles de Freundlich et Langmuir. Les résultats montrent la meilleure corrélation avec l'adsorption monocouche, et la cinétique d'adsorption semble suivre un modèle de pseudo second ordre.

Translated Description (Spanish)

La producción de almendra genera una gran cantidad de coproductos, pero el interés del agricultor se centra principalmente en los aspectos nutricionales y comerciales del grano para obtener el mejor rendimiento de sus cosechas. Por lo tanto, los coproductos de almendra como las cáscaras de almendra que representan más del 70% de la biomasa permanecen poco explorados. En este trabajo se evaluó la idoneidad del polvo de cáscara de almendra (ASP) como adsorbente natural de bajo coste en la adsorción de colorante verde brillante (BG), conocido como contaminante químico. Se realizó el método Brunauer–Emmett–Teller (BET), para la determinación del área de superficie específica, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y técnicas de microscopía electrónica de barrido (SEM) para caracterizar el adsorbente ASP. El estudio cinético de adsorción por lotes para la eliminación del colorante BG se llevó a cabo variando el pH, la temperatura, la concentración inicial del colorante, la dosis de bioadsorbente y el tiempo de contacto. Se encontró que el 98% del colorante BG se elimina en las siguientes condiciones experimentales óptimas: dosis de bioadsorbente ASP de 1 g/L a T = 25 ° C, pH = 6.8 y C0 = 1 g/L, lo que demuestra que ASP se puede utilizar como un excelente bioadsorbente de bajo costo para la eliminación del colorante BG de las aguas residuales. Los datos de isotermas experimentales se analizaron utilizando modelos de Freundlich y Langmuir. Los resultados muestran la mejor correlación con la adsorción de una sola capa, y la cinética de adsorción parece seguir un modelo de pseudo-segundo orden.

Files

6659902.pdf.pdf

Files (15.8 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:c332c705080694c340046e9b1c2662b3
15.8 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
حول مدى ملاءمة قذائف اللوز لتصنيع مادة ماصة حيوية طبيعية منخفضة التكلفة لإزالة اللون الأخضر اللامع: دراسة الحركية والتوازن المتساوي الحرارة
Translated title (French)
Sur la pertinence des coquilles d'amande pour la fabrication d'un bioadsorbant naturel à faible coût pour éliminer le vert brillant : étude sur la cinétique et les isothermes d'équilibre
Translated title (Spanish)
Sobre la idoneidad de las cáscaras de almendra para la fabricación de un bioadsorbente natural de bajo coste para eliminar el verde brillante: estudio de cinética e isotermas de equilibrio

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3127448101
DOI
10.1155/2021/6659902

Is supplement to
https://openalex.org/W2796233903 (Other)
https://openalex.org/W2119722865 (Other)
https://openalex.org/W2105505569 (Other)
https://openalex.org/W2097057588 (Other)
https://openalex.org/W2082129732 (Other)
https://openalex.org/W2081467025 (Other)
https://openalex.org/W2057840015 (Other)
https://openalex.org/W2032361985 (Other)
https://openalex.org/W2004873819 (Other)
https://openalex.org/W1969539204 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Morocco

References

  • https://openalex.org/W1979207265
  • https://openalex.org/W1981029056
  • https://openalex.org/W1983225349
  • https://openalex.org/W1985973553
  • https://openalex.org/W1987954729
  • https://openalex.org/W1992438705
  • https://openalex.org/W2001257323
  • https://openalex.org/W2005423207
  • https://openalex.org/W2006785966
  • https://openalex.org/W2015214289
  • https://openalex.org/W2023850869
  • https://openalex.org/W2029099033
  • https://openalex.org/W2036632341
  • https://openalex.org/W2039062275
  • https://openalex.org/W2050506094
  • https://openalex.org/W2050741126
  • https://openalex.org/W2051724927
  • https://openalex.org/W2056611359
  • https://openalex.org/W2071111649
  • https://openalex.org/W2078919082
  • https://openalex.org/W2086233535
  • https://openalex.org/W2087691304
  • https://openalex.org/W2113902024
  • https://openalex.org/W2212997086
  • https://openalex.org/W2230618594
  • https://openalex.org/W2293657740
  • https://openalex.org/W2295120517
  • https://openalex.org/W2295897466
  • https://openalex.org/W2314104404
  • https://openalex.org/W2398339220
  • https://openalex.org/W2520676852
  • https://openalex.org/W2582545736
  • https://openalex.org/W2609938758
  • https://openalex.org/W2763302158
  • https://openalex.org/W2790714617
  • https://openalex.org/W2793630530
  • https://openalex.org/W2801410956
  • https://openalex.org/W2803526149
  • https://openalex.org/W2803542951
  • https://openalex.org/W2883557172
  • https://openalex.org/W2891988897
  • https://openalex.org/W2897893939
  • https://openalex.org/W2899368321
  • https://openalex.org/W2900723047
  • https://openalex.org/W2903956277
  • https://openalex.org/W2908071980
  • https://openalex.org/W2913538782
  • https://openalex.org/W2915023920
  • https://openalex.org/W2915493194
  • https://openalex.org/W2921659758
  • https://openalex.org/W2927188245
  • https://openalex.org/W3103680394
  • https://openalex.org/W74593511