Published April 4, 2018 | Version v1
Publication Open

Modeling the mass transfer in biosorption of Cr (VI) y Ni (II) by natural sugarcane bagasse

Creators

  • 1. Central University of Las Villas
  • 2. University of Concepción
  • 3. Universidad de Granada

Description

The Cr (VI) and Ni (II) ion biosorption process by natural sugarcane bagasse in a fixed bed column was investigated. The characteristic removal parameters such as retention capacity, removal percent and unused bed length were experimentally determined at different operating conditions. Overall mass transfer coefficient was investigated and reported for the studied biosorption system. The breakthrough curves were simulated using Matlab2010a software to check the validity of the obtained overall mass transfer coefficients. Experimental data fitted well with predicted data (R2 = 0.94). A statistical analysis was performed using the software Statgraphics Centurion-X V15.2.06 to compare the simulated and experimental data. No significant differences were observed between experimental and simulated data. The best operating conditions for Cr (VI) removal were 15 mg/L of inlet concentration and 1.5 g of biosorbent. For Ni (II) removal the best results were obtained with 25 mg/L of inlet concentration and 1.5 g of solid. The results obtained through the breakthrough curve showed high removal percentages (94.70 and 97.90% for chromium and nickel, respectively). Moreover, results indicated that sorption of these metals was irreversible and it was controlled by the mass transfer at the external film.

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

Translated Description (Arabic)

تم فحص عملية الامتصاص الحيوي Cr (VI) و Ni (II) بواسطة قصب السكر الطبيعي في عمود سرير ثابت. تم تحديد معلمات الإزالة المميزة مثل سعة الاستبقاء ونسبة الإزالة وطول السرير غير المستخدم تجريبيًا في ظروف تشغيل مختلفة. تم التحقيق في معامل نقل الكتلة الإجمالي والإبلاغ عنه لنظام الامتصاص الحيوي المدروس. تمت محاكاة منحنيات الاختراق باستخدام برنامج Matlab2010a للتحقق من صحة معاملات نقل الكتلة الإجمالية التي تم الحصول عليها. تتناسب البيانات التجريبية بشكل جيد مع البيانات المتوقعة (R2 = 0.94). تم إجراء تحليل إحصائي باستخدام برنامج Statgraphics Centurion - X V15.2.06 لمقارنة البيانات المحاكاة والتجريبية. لم يلاحظ وجود فروق ذات دلالة إحصائية بين البيانات التجريبية والمحاكاة. كانت أفضل ظروف التشغيل لإزالة Cr (VI) هي 15 مجم/لتر من تركيز المدخل و 1.5 جم من الماص الحيوي. لإزالة Ni (II)، تم الحصول على أفضل النتائج مع 25 ملغ/لتر من تركيز المدخل و 1.5 غرام من المادة الصلبة. أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها من خلال منحنى الاختراق نسب إزالة عالية (94.70 و 97.90 ٪ للكروم والنيكل، على التوالي). علاوة على ذلك، أشارت النتائج إلى أن امتصاص هذه المعادن كان لا رجعة فيه وتم التحكم فيه عن طريق نقل الكتلة في الفيلم الخارجي.

Translated Description (French)

Le processus de biosorption des ions Cr (VI) et Ni (II) par la bagasse naturelle de canne à sucre dans une colonne à lit fixe a été étudié. Les paramètres d'enlèvement caractéristiques tels que la capacité de rétention, le pourcentage d'enlèvement et la longueur de lit inutilisée ont été déterminés expérimentalement dans différentes conditions de fonctionnement. Le coefficient de transfert de masse global a été étudié et rapporté pour le système de biosorption étudié. Les courbes de percée ont été simulées à l'aide du logiciel Matlab2010a pour vérifier la validité des coefficients de transfert de masse globaux obtenus. Les données expérimentales correspondent bien aux données prédites (R2 = 0,94). Une analyse statistique a été réalisée à l'aide du logiciel Statgraphics Centurion-X V15.2.06 pour comparer les données simulées et expérimentales. Aucune différence significative n'a été observée entre les données expérimentales et simulées. Les meilleures conditions opératoires pour l'élimination du Cr (VI) étaient 15 mg/L de concentration à l'entrée et 1,5 g de biosorbant. Pour l'élimination du Ni (II), les meilleurs résultats ont été obtenus avec 25 mg/L de concentration à l'entrée et 1,5 g de solide. Les résultats obtenus à travers la courbe de percée ont montré des pourcentages d'élimination élevés (94,70 et 97,90% pour le chrome et le nickel, respectivement). De plus, les résultats ont indiqué que la sorption de ces métaux était irréversible et qu'elle était contrôlée par le transfert de masse au niveau du film externe.

Translated Description (Spanish)

Se investigó el proceso de biosorción de iones Cr (VI) y Ni (II) por bagazo natural de caña de azúcar en una columna de lecho fijo. Los parámetros de eliminación característicos, como la capacidad de retención, el porcentaje de eliminación y la longitud del lecho no utilizado, se determinaron experimentalmente en diferentes condiciones de funcionamiento. Se investigó el coeficiente general de transferencia de masa y se informó para el sistema de biosorción estudiado. Las curvas de avance se simularon utilizando el software Matlab2010a para verificar la validez de los coeficientes generales de transferencia de masa obtenidos. Los datos experimentales se ajustaron bien con los datos predichos (R2 = 0.94). Se realizó un análisis estadístico utilizando el software Statgraphics Centurion-X V15.2.06 para comparar los datos simulados y experimentales. No se observaron diferencias significativas entre los datos experimentales y simulados. Las mejores condiciones de operación para la eliminación de Cr (VI) fueron 15 mg/L de concentración de entrada y 1.5 g de biosorbente. Para la eliminación de Ni (II) los mejores resultados se obtuvieron con 25 mg/L de concentración de entrada y 1,5 g de sólido. Los resultados obtenidos a través de la curva de avance mostraron altos porcentajes de remoción (94.70 y 97.90% para cromo y níquel, respectivamente). Además, los resultados indicaron que la sorción de estos metales era irreversible y estaba controlada por la transferencia de masa en la película externa.

Files

s13201-018-0692-z.pdf.pdf

Files (976.5 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:c31683eccbf35234eb8beb67c23d45a8
976.5 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
نمذجة نقل الكتلة في الامتصاص الحيوي لـ Cr (VI) y Ni (II) بواسطة قصب السكر الطبيعي
Translated title (French)
Modélisation du transfert de masse en biosorption du Cr (VI) y Ni (II) par la bagasse naturelle de canne à sucre
Translated title (Spanish)
Modelado de la transferencia de masa en biosorción de Cr (VI) y Ni (II) por bagazo natural de caña de azúcar

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2796213570
DOI
10.1007/s13201-018-0692-z

Is supplement to
https://openalex.org/W4283756219 (Other)
https://openalex.org/W3145690474 (Other)
https://openalex.org/W3017354329 (Other)
https://openalex.org/W3009052545 (Other)
https://openalex.org/W2393618028 (Other)
https://openalex.org/W2385080592 (Other)
https://openalex.org/W2369249991 (Other)
https://openalex.org/W2365221040 (Other)
https://openalex.org/W2049181697 (Other)
https://openalex.org/W1536377544 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Cuba

References

  • https://openalex.org/W1585264553
  • https://openalex.org/W1772021621
  • https://openalex.org/W1987488365
  • https://openalex.org/W1998614848
  • https://openalex.org/W2017220616
  • https://openalex.org/W2019224524
  • https://openalex.org/W2021626309
  • https://openalex.org/W2028010090
  • https://openalex.org/W2033713174
  • https://openalex.org/W2034742098
  • https://openalex.org/W2038036563
  • https://openalex.org/W2052175731
  • https://openalex.org/W2054501084
  • https://openalex.org/W2056202399
  • https://openalex.org/W2063675927
  • https://openalex.org/W2091563885
  • https://openalex.org/W2097544281
  • https://openalex.org/W2105978824
  • https://openalex.org/W2111079904
  • https://openalex.org/W2148782008
  • https://openalex.org/W2157468392
  • https://openalex.org/W2210002645
  • https://openalex.org/W2276120188
  • https://openalex.org/W2298693569
  • https://openalex.org/W2330892912
  • https://openalex.org/W2465025048
  • https://openalex.org/W2472335036
  • https://openalex.org/W2474691516
  • https://openalex.org/W2493011556
  • https://openalex.org/W2531012377
  • https://openalex.org/W2759735614