حذف جذب سطحی فلوراید از آب با استفاده از کربن فعال تهیه شده از برگ های زعفران اصلاح شده با کلرید کلسیم: ایزوترم های تعادلی جذب، بهینه‌سازی و تأثیر آنیون‌ها

یک طرح مرکب مرکزی با استفاده از روش سطح پاسخ برای طراحی آزمایش و بهینه‌سازی جذب فلوراید بر روی یک کربن فعال مشتق شده از برگ‌های زعفران اصلاح شده با کلرید کلسیم (AC-CMCSL) به کار گرفته شد. راندمان حذف فلوراید به عنوان تابعی از متغیرهای مستقل، مانند غلظت اولیه فلوراید، pH، دوز جاذب و زمان بررسی شد. حداکثر درصد حذف فلوراید در شرایط بهینه (غلظت اولیه فلوراید = 6.5 میلی‌گرم بر لیتر، 4.5 = pH، دوز جاذب = 15 گرم بر لیتر و زمان = 70 دقیقه) 85.43% بود. با مقایسه ایزوترم جذب، مدل فرندلیچ بهترین همبستگی (0.99 = R2) را برای جذب فلوراید بر روی AC-CMCSL ارائه داد. ظرفیت جذب حداکثر از مدل لانگمویر (qmax) 2.01 میلی‌گرم بر گرم بود. تأثیر آنیون‌های موجود بر جذب فلوراید به ترتیب زیر بود: PO42− > SO42− > Cl− > NO3−. نتایج این مطالعه نشان داد که کربن فعال مشتق شده از برگ‌های زعفران اصلاح شده با کلرید کلسیم پتانسیل خوبی برای حذف فلوراید از محلول آبی دارد.

A central composite design using response surface methodology was applied for the experimental design and optimization of fluoride adsorption on an activated carbon derived from calcium chloride-modified Crocus sativus leaves (AC-CMCSL). Fluoride removal efficiency as function of independent variables, such as initial fluoride concentration, pH, adsorbent dose, and time has been investigated. The maximum percentage removal of fluoride at optimum conditions (initial fluoride concentration = 6.5 mg L−1, pH = 4.5, adsorbent dose = 15 g L−1 and time = 70 min) was 85.43%. By comparing adsorption isotherm, the Freundlich model provided the best correlation (R2 = 0.99) for the adsorption of fluoride on AC-CMCSL. The maximum adsorption capacity from the Langmuir model (qmax) was 2.01 mg g−1. The influence of the co-existing anions on fluoride adsorption was in the following order: PO42− > SO42− > Cl− > NO3−. The results of the present study showed that activated carbon derived from the leaves of calcium chloride-modified Crocus sativus has a good potential for fluoride removal from aqueous solution.