Published January 1, 2023 | Version v1
Publication Open

Activated carbon from sugarcane as an efficient adsorbent for phenol from petroleum refinery wastewater: Equilibrium, kinetic, and thermodynamic study

Creators

  • 1. Alexandria University
  • 2. Mutah University
  • 3. University of Baghdad

Description

Abstract The adsorption method may be one of the environmentally friendly, economical, and effective techniques to remove phenol from wastewater using low-cost adsorbent activated carbon (AC). The effects of the initial concentration of phenol, temperature, and time of the adsorption on the phenol removal percent were studied. The maximum removal percentage of phenol was 63.73% of the initial 150 mg/l concentration obtained at 25°C. Langmuir, Freundlich, Temkin, and Dubinin–Radushkevich isotherm models have been applied to study the adsorption equilibrium. The results show that both Langmuir and Freundlich isotherms fitted the equilibrium data better with a high correlation coefficient ( R 2 ) and a maximum adsorption capacity of 108.70 mg/g. Thorough fitting of adsorption kinetics data followed the pseudo-second-order model. Thermodynamic parameters were calculated in the temperature range of 25–50°C. The results show that the adsorption process of phenol on AC is more favorable at low temperatures.

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

Translated Description (Arabic)

الخلاصة قد تكون طريقة الامتزاز واحدة من التقنيات الصديقة للبيئة والاقتصادية والفعالة لإزالة الفينول من مياه الصرف الصحي باستخدام الكربون المنشط الممتز منخفض التكلفة (AC). تمت دراسة تأثيرات التركيز الأولي للفينول ودرجة الحرارة ووقت الامتزاز على نسبة إزالة الفينول. بلغت نسبة الإزالة القصوى للفينول 63.73 ٪ من التركيز الأولي البالغ 150 مجم/لتر الذي تم الحصول عليه عند 25 درجة مئوية. تم تطبيق نماذج Langmuir و Freundlich و Temkin و Dubinin - Radushkevich isotherm لدراسة توازن الامتزاز. أظهرت النتائج أن كلا من متساوي الحرارة Langmuir و Freundlich قد زودت بيانات التوازن بشكل أفضل بمعامل ارتباط مرتفع ( R 2 ) وقدرة امتصاص قصوى تبلغ 108.70 مجم/جم. اتبع التركيب الشامل لبيانات حركية الامتزاز نموذج الترتيب الثاني الزائف. تم حساب المعلمات الديناميكية الحرارية في نطاق درجة حرارة 25-50 درجة مئوية. تظهر النتائج أن عملية امتزاز الفينول على التيار المتردد تكون أكثر ملاءمة في درجات الحرارة المنخفضة.

Translated Description (French)

Résumé Le procédé d'adsorption peut être l'une des techniques respectueuses de l'environnement, économiques et efficaces pour éliminer le phénol des eaux usées à l'aide de charbon actif adsorbant (CA) à faible coût. Les effets de la concentration initiale de phénol, de la température et du temps d'adsorption sur le pourcentage d'élimination du phénol ont été étudiés. Le pourcentage maximal d'élimination du phénol était de 63,73 % de la concentration initiale de 150 mg/l obtenue à 25 °C. Des modèles isothermes de Langmuir, Freundlich, Temkin et Dubinin–Radushkevich ont été appliqués pour étudier l'équilibre d'adsorption. Les résultats montrent que les isothermes de Langmuir et de Freundlich adaptaient mieux les données d'équilibre avec un coefficient de corrélation élevé ( R 2 ) et une capacité d'adsorption maximale de 108,70 mg/g. L'ajustement minutieux des données de cinétique d'adsorption a suivi le modèle de pseudo-seconde-ordre. Les paramètres thermodynamiques ont été calculés dans la plage de température de 25–50°C. Les résultats montrent que le processus d'adsorption du phénol sur le CA est plus favorable à basse température.

Translated Description (Spanish)

Resumen El método de adsorción puede ser una de las técnicas ecológicas, económicas y efectivas para eliminar el fenol de las aguas residuales utilizando carbón activado (AC) adsorbente de bajo costo. Se estudiaron los efectos de la concentración inicial de fenol, la temperatura y el tiempo de adsorción en el porcentaje de eliminación de fenol. El porcentaje máximo de eliminación de fenol fue del 63,73% de la concentración inicial de 150 mg/l obtenida a 25 °C. Se han aplicado modelos isotermos de Langmuir, Freundlich, Temkin y Dubinin–Radushkevich para estudiar el equilibrio de adsorción. Los resultados muestran que las isotermas de Langmuir y Freundlich se ajustaron mejor a los datos de equilibrio con un alto coeficiente de correlación ( R 2 ) y una capacidad de adsorción máxima de 108,70 mg/g. El ajuste completo de los datos de cinética de adsorción siguió el modelo de pseudo-segundo orden. Los parámetros termodinámicos se calcularon en el rango de temperatura de 25-50 °C. Los resultados muestran que el proceso de adsorción de fenol en AC es más favorable a bajas temperaturas.

Files

pdf.pdf

Files (3.8 MB)

⚠️ 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:e0f4d0d4fa51a327fa7a61dd3cf5c705
3.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الكربون المنشط من قصب السكر كممتز فعال للفينول من مياه الصرف الصحي لمصفاة البترول: دراسة التوازن والحركية والديناميكية الحرارية
Translated title (French)
Charbon activé de la canne à sucre comme adsorbant efficace pour le phénol des eaux usées de raffinerie de pétrole : étude d'équilibre, cinétique et thermodynamique
Translated title (Spanish)
Carbón activado de la caña de azúcar como adsorbente eficiente para el fenol de las aguas residuales de la refinería de petróleo: estudio de equilibrio, cinético y termodinámico

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4382397112
DOI
10.1515/eng-2022-0442

Is supplement to
https://openalex.org/W4238221389 (Other)
https://openalex.org/W2796233903 (Other)
https://openalex.org/W2119722865 (Other)
https://openalex.org/W2105505569 (Other)
https://openalex.org/W2097057588 (Other)
https://openalex.org/W2081467025 (Other)
https://openalex.org/W2032361985 (Other)
https://openalex.org/W2004873819 (Other)
https://openalex.org/W1980422445 (Other)
https://openalex.org/W1969539204 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1212960216
  • https://openalex.org/W1480479077
  • https://openalex.org/W1859281136
  • https://openalex.org/W1971862574
  • https://openalex.org/W1972560040
  • https://openalex.org/W1973037630
  • https://openalex.org/W1975348788
  • https://openalex.org/W1976184870
  • https://openalex.org/W1976945964
  • https://openalex.org/W1986631349
  • https://openalex.org/W1988402164
  • https://openalex.org/W1989928539
  • https://openalex.org/W1993479509
  • https://openalex.org/W1995510675
  • https://openalex.org/W1996047935
  • https://openalex.org/W2000289996
  • https://openalex.org/W2002956055
  • https://openalex.org/W2011299754
  • https://openalex.org/W2014080432
  • https://openalex.org/W2023537379
  • https://openalex.org/W2027961444
  • https://openalex.org/W2035399295
  • https://openalex.org/W2037362842
  • https://openalex.org/W2039488470
  • https://openalex.org/W2047901418
  • https://openalex.org/W2048319237
  • https://openalex.org/W2048534871
  • https://openalex.org/W2048665017
  • https://openalex.org/W2049976105
  • https://openalex.org/W2062106707
  • https://openalex.org/W2062923477
  • https://openalex.org/W2073233012
  • https://openalex.org/W2073811424
  • https://openalex.org/W2076953853
  • https://openalex.org/W2078459277
  • https://openalex.org/W2078946265
  • https://openalex.org/W2087193492
  • https://openalex.org/W2090525840
  • https://openalex.org/W2094741174
  • https://openalex.org/W2102236924
  • https://openalex.org/W2105799111
  • https://openalex.org/W2116587178
  • https://openalex.org/W2144754980
  • https://openalex.org/W2293657740
  • https://openalex.org/W2297605313
  • https://openalex.org/W2309194587
  • https://openalex.org/W2314104404
  • https://openalex.org/W2360141492
  • https://openalex.org/W2419126454
  • https://openalex.org/W2531035447
  • https://openalex.org/W2563060906
  • https://openalex.org/W2570375112
  • https://openalex.org/W2597669747
  • https://openalex.org/W2597918539
  • https://openalex.org/W2768831871
  • https://openalex.org/W2784013373
  • https://openalex.org/W2804628414
  • https://openalex.org/W2895872532
  • https://openalex.org/W2941154426
  • https://openalex.org/W2986498390
  • https://openalex.org/W2993027735
  • https://openalex.org/W2994962073
  • https://openalex.org/W3007352742
  • https://openalex.org/W3009151239
  • https://openalex.org/W3088432143
  • https://openalex.org/W3093370502
  • https://openalex.org/W3113238525
  • https://openalex.org/W3127987638
  • https://openalex.org/W3185107529
  • https://openalex.org/W4225616067
  • https://openalex.org/W746405887