Published May 24, 2021 | Version v1
Publication Open

Efficiency of extremophilic microbial mats for removing Pb(II), Cu(II), and Ni(II) ions from aqueous solutions

Creators

  • 1. Princess Nourah bint Abdulrahman University
  • 2. National Institute of Oceanography and Fisheries

Description

Two different extremophilic films were used as natural biosorbents to remove Cu(II), Ni(II), and Pb(II) from aqueous solutions. Surface area, scanning electron microscopy imaging, and Fourier transformation infrared spectroscopy were used to characterize the surfaces of the biosorbents. The results indicated high affinity of the biosorbents to remove Pb(II), Cu(II), and Ni(II), with adsorption rates ranging from 73.6 to 100% for both biosorbents. The biosorbents succeed in removing the metal ions from aqueous mixtures in the following order: Pb(II) > Cu(II) > Ni(II). The maximum removal rates of metal ions were achieved at pH 6, contact time of 150 min, biosorbent dose of 2.5 g/L, and metal ion concentration of 50 mg/L. The isothermal studies showed that both Langmuir and Freundlich models well expressed the adsorption process. Kinetically, the pseudo-second-order reaction better expressed the type of reaction than the pseudo-first-order reaction.

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

Translated Description (Arabic)

تم استخدام فيلمين مختلفين محبين للظروف القاسية كممتصات حيوية طبيعية لإزالة Cu(II) و Ni(II) و Pb(II) من المحاليل المائية. تم استخدام المساحة السطحية، والتصوير المجهري الإلكتروني الماسح، والتحويل الطيفي للأشعة تحت الحمراء في فورييه لتمييز أسطح المواد الماصة الحيوية. أشارت النتائج إلى تقارب عالٍ من المواد الماصة الحيوية لإزالة Pb(II) و Cu(II) و Ni(II)، مع معدلات امتزاز تتراوح من 73.6 إلى 100 ٪ لكل من المواد الماصة الحيوية. تنجح المواد الماصة الحيوية في إزالة الأيونات المعدنية من الخلائط المائية بالترتيب التالي: Pb(II) > Cu(II) > Ni(II). تم تحقيق الحد الأقصى لمعدلات إزالة أيونات المعادن عند درجة الحموضة 6، ووقت التلامس 150 دقيقة، وجرعة الامتصاص الحيوي 2.5 جم/لتر، وتركيز أيونات المعادن 50 مجم/لتر. أظهرت الدراسات متساوية الحرارة أن كلا من نماذج Langmuir و Freundlich عبرت بشكل جيد عن عملية الامتزاز. من الناحية الحركية، فإن رد الفعل الزائف من الدرجة الثانية يعبر بشكل أفضل عن نوع رد الفعل من رد الفعل الزائف من الدرجة الأولى.

Translated Description (French)

Deux films extrêmophiles différents ont été utilisés comme biosorbants naturels pour éliminer le Cu(II), le Ni(II) et le Pb(II) des solutions aqueuses. La surface, l'imagerie par microscopie électronique à balayage et la spectroscopie infrarouge à transformation de Fourier ont été utilisées pour caractériser les surfaces des biosorbants. Les résultats ont indiqué une forte affinité des biosorbants pour éliminer le Pb(II), le Cu(II) et le Ni(II), avec des taux d'adsorption allant de 73,6 à 100 % pour les deux biosorbants. Les biosorbants parviennent à éliminer les ions métalliques des mélanges aqueux dans l'ordre suivant : Pb(II) > Cu(II) > Ni(II). Les taux d'élimination maximaux des ions métalliques ont été atteints à un pH de 6, un temps de contact de 150 min, une dose de biosorbant de 2,5 g/L et une concentration en ions métalliques de 50 mg/L. Les études isothermes ont montré que les modèles de Langmuir et de Freundlich exprimaient bien le processus d'adsorption. Sur le plan cinétique, la réaction de pseudo second ordre exprime mieux le type de réaction que la réaction de pseudo premier ordre.

Translated Description (Spanish)

Se utilizaron dos películas extremófilas diferentes como biosorbentes naturales para eliminar Cu(II), Ni(II) y Pb(II) de las soluciones acuosas. El área de superficie, las imágenes de microscopía electrónica de barrido y la espectroscopía infrarroja de transformación de Fourier se utilizaron para caracterizar las superficies de los biosorbentes. Los resultados indicaron una alta afinidad de los biosorbentes para eliminar Pb(II), Cu(II) y Ni(II), con tasas de adsorción que van del 73,6 al 100% para ambos biosorbentes. Los biosorbentes logran eliminar los iones metálicos de las mezclas acuosas en el siguiente orden: Pb(II) > Cu(II) > Ni(II). Las tasas máximas de eliminación de iones metálicos se lograron a pH 6, tiempo de contacto de 150 min, dosis de biosorbente de 2.5 g/L y concentración de iones metálicos de 50 mg/L. Los estudios isotérmicos mostraron que tanto los modelos de Langmuir como de Freundlich expresaron bien el proceso de adsorción. Cinéticamente, la pseudo-reacción de segundo orden expresaba mejor el tipo de reacción que la pseudo-reacción de primer orden.

Files

latest.pdf.pdf

Files (1.8 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
md5:730ac1bcff111d3ee0600020184270f8
1.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
كفاءة الحصائر الميكروبية المحبة للطرف لإزالة أيونات الرصاص(II) والنحاس(II) والنيكل(II) من المحاليل المائية
Translated title (French)
Efficacité des tapis microbiens extrêmophiles pour éliminer les ions Pb(II), Cu(II) et Ni(II) des solutions aqueuses
Translated title (Spanish)
Eficiencia de las esteras microbianas extremófilas para eliminar los iones Pb(II), Cu(II) y Ni(II) de las soluciones acuosas

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3132003102
DOI
10.1007/s11356-021-14571-5

Is supplement to
https://openalex.org/W4238221389 (Other)
https://openalex.org/W2796233903 (Other)
https://openalex.org/W2347317756 (Other)
https://openalex.org/W2119722865 (Other)
https://openalex.org/W2111480379 (Other)
https://openalex.org/W2105505569 (Other)
https://openalex.org/W2081467025 (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
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1978035343
  • https://openalex.org/W1988482280
  • https://openalex.org/W1990905369
  • https://openalex.org/W1998359932
  • https://openalex.org/W2002763463
  • https://openalex.org/W2010289131
  • https://openalex.org/W2011254969
  • https://openalex.org/W2012229842
  • https://openalex.org/W2026433023
  • https://openalex.org/W2026820464
  • https://openalex.org/W2046829003
  • https://openalex.org/W2047017678
  • https://openalex.org/W2053861843
  • https://openalex.org/W2058322337
  • https://openalex.org/W2059682781
  • https://openalex.org/W2060229780
  • https://openalex.org/W2065294066
  • https://openalex.org/W2086492725
  • https://openalex.org/W2089064245
  • https://openalex.org/W2089779701
  • https://openalex.org/W2090642643
  • https://openalex.org/W2100273668
  • https://openalex.org/W2106235404
  • https://openalex.org/W2111054131
  • https://openalex.org/W2111707950
  • https://openalex.org/W2131602139
  • https://openalex.org/W2145091626
  • https://openalex.org/W2165315809
  • https://openalex.org/W2168650915
  • https://openalex.org/W2170889100
  • https://openalex.org/W2230077461
  • https://openalex.org/W2312199777
  • https://openalex.org/W2488905051
  • https://openalex.org/W2514356831
  • https://openalex.org/W2524570586
  • https://openalex.org/W2529509411
  • https://openalex.org/W2531546679
  • https://openalex.org/W2590950509
  • https://openalex.org/W2611312477
  • https://openalex.org/W2620338455
  • https://openalex.org/W2739861564
  • https://openalex.org/W2763146428
  • https://openalex.org/W2790351254
  • https://openalex.org/W2793038278
  • https://openalex.org/W2884674041
  • https://openalex.org/W2891924884
  • https://openalex.org/W2903355315
  • https://openalex.org/W2915024641
  • https://openalex.org/W2946049065
  • https://openalex.org/W2951681847
  • https://openalex.org/W2986289242
  • https://openalex.org/W3001077005
  • https://openalex.org/W3004831035
  • https://openalex.org/W3022063276
  • https://openalex.org/W3023174978
  • https://openalex.org/W3023178244
  • https://openalex.org/W4231143090
  • https://openalex.org/W595542551