Abstract
Tea residue is used for preparing activated carbon (AC) which is used as an adsorbent to remove Ciprofloxacin (CIP) from synthetic contaminated water. This study investigates the physicochemical properties and adsorption efficiency of the prepared activated carbon. The activated carbon was prepared via two steps: Activation step using phosphoric acid (H3PO4) followed by carbonization at a temperature of 450 °C. Different factors were investigated to show their effects on the adsorption efficiency of (CIP). These factors were initial concentration of (CIP), pH, Absorption time, and adsorbent dosage. The maximum adsorption efficiency was 94.4% which was obtained when pH=8.75, contact time =454 min, adsorbent dosage =0.194 g/ 25 ml, and initial concentration of 200 ppm. The prepared activated carbon was characterized using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), and Brunauer-Emmett-Teller (BET). The prepared activated carbon was found to have a specific surface area of 774 m2/g. It was found that the Langmuir model well fit the adsorption isotherm of (CIP) on the prepared activated carbon. The produced activated carbon can adsorb Ciprofloxacin, with a maximum adsorption capacity of 256.41 mg g-1. A pseudo-second-order reaction model is effective at describing the kinetics of adsorption. The examination of adsorption thermodynamics reveals that the process of CIP adsorption on TAC is characterized by being both endothermic and spontaneous.
Keywords
Active carbon
Adsorption
adsorption kinetics
adsorption thermodynamics.
ciprofloxacin
Tea residue
Abstract
تقدم هذه الدراسة وصفا للطريقة المستعملة في تحضير الكربون المنشط (AC)من بقايا الشاي. تم دراسة الخواص الفيزيائية والكيميائية وكفاءة الامتزاز للكربون المنشط المحضر. وقد تم إنتاج الكربون المنشط (AC) على مرحلتين: الاولى التنشيط باستعمال حامض الفوسفوريك (H3PO4) والثانية الكربنة عند درجة حرارة 450 درجة مئوية. استعمل الكربون المنشط لغرض امتصاص العقار الدوائي السيبروفلوكساسين(CIP) . فقد تمت دراسة عدة عوامل تشغيلية بدرجة حرارة الغرفة لمعرفة تأثيرها في كفاءة الامتزاز. تشمل هذه العوامل التركيز الأولي لـ CIP الممتز، ومستوى الرقم الهيدروجيني، وزمن الامتزاز، وكمية المادة المازة. وتم اختبار خصائص الكربون المنشط باستعمال التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء (FTIR)، والمجهر الماسح الإلكتروني (SEM)، وحيود الأشعة السينية (XRD)، وحساب المساحة السطحية والحجم المسامي بطريقة (BET). وتمت دراسة نمط الامتزاز وتبين ان نموذج Langmuir هو الموديل المناسب لعملية امتزاز CIP على الكربون المنشط بالشاي .(TAC) إذ يتمتع الكربون المنشط المنتج بالقدرة على امتصاص السيبروفلوكساسين، بقدرة امتصاص قصوى تبلغ 256.41 ملغم/غرام. وقد تمت دراسة حركية الامتزاز وتبين انه يمكن تمثيلها بتفاعل من الدرجة الثانية.