Removal of Lead from Aqueous Solution by an Efficient Low Cost Biosorbent Translated title: Entfernung von Blei aus wässriger Lösung mit Hilfe eines effizienten und preiswerten Bioadsobens

Abstract

Removal of Pb(II) ion from aqueous solution on modified sawdust obtained from Morus alba was investigated. The sample was characterized by BET surface area, EDX, FTIR and Zeta potential technique. The surface contains carbonyl and hydroxyl functional groups which act as binding sites for Pb(II) ion. Adsorption kinetics of Pb(II) on sawdust was tested by pseudo first order, Elovich and parabolic diffusion kinetic equations. The adsorption data were found to fit to Freundlich, Langmuir and Tempkin isotherms. The rate of adsorption was high at high temperature. Thermodynamic parameters like ΔH, ΔS and ΔG were calculated from the kinetic data. The positive values of ΔS reflect some structural exchange among the active site of the adsorbent and metal ion. The negative values of Gibbs free energy (ΔG) show the spontaneous nature of the process.

Kurzfassung

Es wurde die Entfernung von zweiwertigem Blei (Pb(II)-Ionen) aus wässriger Lösung mittels Sägemehl aus Morus alba (Maulbeerbaum) untersucht. Die Probe wurde mittels BET-Oberflächen-, EDX-, FTIR- und Zetrapotentialmessungen charakterisiert. Die auf der Oberfläche befindlichen funktionellen Carbonyl- und Hydroxylgruppen agieren als Bindungsstellen für Pb(II)-Ionen. Die Adsorptionskinetik von Pb(II)-Ionen auf Sägemehl wurde als Pseudo-Erste-Ordnung-Kinetik, mit der Elovich-Gleichung und als parabolische Diffusionskinetik beschrieben. Die Adsorptionsergebnisse ließen sich an die Freundlich-, Langmuir- und die Tempkin-Isotherme anpassen. Die Adsorptionsgeschwindigkeit war bei hohen Temperaturen groß. Die thermodynamischen Parameter ΔH, ΔS and ΔG wurden aus den kinetischen Daten berechnet. Die positiven ΔS-Werte spiegeln den Strukturaustausch zwischen den aktiven Plätzen des Adsorbens und dem Metallion wieder. Die negative Freie Gibbs-Energie (ΔG) zeigt die Spontanität des Vorgangs.