Adsorption of Cu (II), Zn(II) and Cd(II) onto activated carbons obtained by chemical activation of almond shells

 

Adsorption du Cu(II), Zn (II) et Cd(II) sur un carbone activé chimiquement à partir d’un noyau d’amande

 

M. Zouaoui-Rabah, A. Benghalem*, S. Taleb

Laboratoire des  Materiaux et Catalyse, Faculté des Sciences, Hai larbi Ben M’Hidi

BP 89 Université de Sidi Bel-Abbes 22000 Sid Bel-Abbes Algérie

* Corresponding author. E-mail: benghalem_has@yahoo.fr

Received: 16 October 2005; revised version accepted:17 May 2006

 

Abstract

     Leaching of industrial waste storage setting can lead to severe water resource pollution. Activated carbon obtained by chemical activation from almonds shell CAA can overcome such problems. This activation offered this carbon a very high porosity leading to high adsorption. Retention of this adsorbent towards metallic ions Cu(II), Zn(II) and Cd(II) have been assessed through the determination of adsorption isotherms using the technique of atomic absorption detection. Various parameters were determined and optimized: pH, temperature, initial concentration of metal, mass of adsorbent, and porosity or surface area. The influence of these parameters on the adsorption of these elements onto activated carbon CAA was considered. It has been shown that, carbon CAA presents selectivity towards ion metallic cooper, zinc and cadmium; moreover adsorption can be due to the surface area of materials. Retention can be predicted from considerations founded in according to Freundlich model. A mechanism involved in the adsorption is discussed.

 

Keywords: Adsorption; Activated carbon; Metals ions; Chemical activation; Porosity.

 

Résumé

     La lixiviation des sites de stockage des rejets industriels peut affecter les eaux souterraines par migration de leurs polluants, d’où l’intérêt  de les confiner au moyen de barrières constituées de charbons actifs issus de déchets agricoles. L’élaboration de tels adsorbants par carbonisation des précurseurs peu coûteux, a rendu possible la transformation par activation physique ou chimique de déchets agroalimentaires en carbones activés ayant l’aptitude à fixer des micropolluants métalliques. A cet effet un charbon actif issu de noyau d’amande a été élaboré par voie chimique, le carbone activé résultant est noté CAA, les résultats de la caractérisation physicochimique montrent une microporosité importante pour ce matériau, ce carbone est mis en valeur dans un processus d’adsorption de trois ions métalliques en solution : Cu(II), Zn(II) et Cd(II). Cette propriété d’adsorption, a été évaluée par le tracé des isothermes d’adsorption des éléments considérés en utilisant la spectrométrie d’absorption atomique. Les essais montrent que le carbone activé CAA présente une sélectivité préférentielle à l’égard des ions métalliques Cuivre, zinc et Cadmium, et que la rétention est prévisible à partir des isothermes d’adsorption en accord avec le modèle de Freundlich. Un mécanisme d’adsorption des ions métalliques est proposé.

 

Mots clés : Adsorption ; Carbones activés ; Ions métalliques ; Activation chimique ; Porosité. 

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