Elimination of cationic azodye from aqueous media using doped polyaniline (PANI): adsorption optimization and modeling

An adsorbent doped polyaniline (PANI) has been explored for the elimination of a cationic azodye, basic red 46 (BR-46), from textile effluent. Essential factors from batch mode have been studied to investigate their effect on the removal of BR-46. The investigated data have been applied to two prevalent adsorption isothermal models (i.e., Langmuir and Freundlich). In addition to the coefficients of determination, six different statistical error functions have been used to identify the most appropriate model for the existing process. The Langmuir model has been shown to be the best adsorption isotherm with minimum error values and a high coefficient of determination value ([R.sup.2] > 0.999). The maximum monolayer adsorption capacity observed was 1.83 * [10.sup.-4] mol [g.sup.-1] at 50 [degrees]C. Thermodynamic parameters of Gibb's free energy, enthalpy, and entropy were found to be -30.06 KJ [mol.sup.-1], 374 J [mol.sup.-1], and 97.25 J [mol.sup.-1] [K.sup.-1], respectively. The positive values of enthalpy and entropy indicate the process to be endothermic. The amount of the dye adsorbed increased from 1.02 to 5.42 * [10.sup.-5] g in moving from 30 to 50 [degrees]C. The measured energy of activation was 17.467 kJ [mol.sup.-1]. The maximum percent removal of BR-46 from wastewater has been 93% at pH 8. Key words: adsorption, basic red 46, error analysis, endothermic, entropy. Nous avons étudié une polyaniline (PANI) dopée d'un adsorbant pour l'élimination du colorant azoïque cationique rouge basique 46 (BR-46) des effluents textiles. Nous avons examiné les facteurs essentiels du mode de traitement par lots afin d'évaluer leur effet sur l'élimination du BR-46. Nous avons appliqué les données étudiées à deux modèles d'adsorption isotherme prévalents (c.-à-d. les modèles de Langmuir et de Freundlich). En plus des coefficients de détermination, nous avons utilisé six différentes fonctions d'erreur statistique pour déterminer le modèle le plus approprié au processus existant. Le modèle de Langmuir s'est révélé être le meilleur modèle d'isotherme d'adsorption, avec des valeurs d'erreur minimales et une valeur de coefficient de détermination élevée ([R.sup.2] > 0,999). La capacité maximale d'adsorption monocouche observée était de 1,83 * [10.sup.-4] mol [g.sup.-1] à 50 [degrees]C. Nous avons observé que les paramètres thermodynamiques que sont l'énergie libre de Gibbs, l'enthalpie et l'entropie étaient de -30,06 kJ [mol.sup.-1], de 374 J [mol.sup.-1] et de 97,25 J [mol.sup.-1] [K.sup.-1], respectivement. Les valeurs positives de l'enthalpie et de l'entropie indiquent que le processus est endothermique. La quantité de colorant adsorbé a augmenté, passant de 1,02 à 5,42 * [10.sup.-5] g lorsque la température est passée de 30 à 50 [degrees]C. L'énergie d'activation mesurée était de 17,467 kJ * [mol.sup.-1]. Le pourcentage maximal d'élimination du BR-46 des eaux usées a été de 93% à pH 8. [Traduit par la Rédaction] Mots-clés : adsorption, rouge basique 46, analyse d'erreur, endothermique, entropie.
Introduction Textile effluent largely contains dyestuffs from assorted origins such as textiles, plastic, paper, cosmetics, pharma, rubber, printing, and leather industries. (1) Approximately 800 000 tons of synthetic dyes are [...]