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Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers 68 (2016) 90-98 
 
 
 
 
 
 
 
Sorvente de baixo custo para a remoção de anilina e metil laranja da 
fase líquida: Aloe Vera deixa resíduos 
Yusef Omidi Khaniabadia , Rouhollah Heydarib , Heshmatollah Nourmoradi c,d, 
Hesam Basirie , Hassan Basiri f,∗ 
a Sistema de Saúde de Karoon, Ahvaz Jundishapur Universidade de Ciências Médicas, Ahvaz, Irã 
b Razi Herbal Medicines Research Center, Lorestan University of Medical Sciences, P.O. Box 68149-89468, Khorramabad, Irã 
c Centro de Pesquisa em Biotecnologia e Plantas Médicas, Universidade de Ciências Médicas de Ilam, Ilam, Irã 
d Departamento de Engenharia de Saúde Ambiental, Escola de Saúde, Universidade de Ciências Médicas de Ilam, Ilam, Irã 
e Departamento de Química, Damghan Branch Universidade Islâmica Azad, Damghan, Irã 
f Departamento de Engenharia de Saúde Ambiental, Escola de Saúde, Universidade Lorestan de Ciências Médicas, Khorramabad, Irã 
 
 
a r t i c l ei n f oab s t r a c t 
 
Histórico do artigo: 
Recebido em 17 de junho de 2016 
Revisado em 14 de setembro de 
2016 
Aceito em 22 de setembro de 
2016 
Disponível online 10 de outubro 
de 2016 
 
Palavras-chave: 
Adsorção 
Aloe Vera deixa 
resíduos Anilina 
Laranja 
Mecânica 
Cinética 
 
 
Neste estudo, o Aloe Vera deixa ácido sulfúrico à base de resíduos modified carvão ativado (AV-SAC) 
foi ap- pliado para a sorção de anilina como substância tóxica à saúde e laranja de metila (MO) como 
corante aniônico da fase aquosa. O sistema de sorção por lote foi usado para avaliar o efeito de diferentes 
parâmetros no tempo de contato de clusão, pH, dosagem de adsorção e conteúdo de adsorção sobre a 
adsorção. O equilíbrio foi obtido no tempo de contato de 60 minutos para ambos os adsorbatos. O pH de 3 
tinha um significant influence sobre as capacidades de absorção de anilina e MO a partir de meios aquosos. 
A adequação dos dados experimentais a diferentes modelos cinéticos e isotérmicos indicou que os dados 
experimentais estavam bem fitted pelos modelos cinéticos pseudo- de segunda ordem e isotérmicos de 
Freundlich, respectivamente. As capacidades máximas de adsorção de monocamada foram adquiridas 
185,18 e 196,07 mg/g para anilina e MO, respectivamente. Devido a seu baixo custo e alta capacidade de 
absorção, AV-SAC pode ser considerado como um dos adsorventes eficazes para o tratamento de águas 
residuais contendo anilina e MO. 
© 2016 Instituto de Engenheiros Químicos de Taiwan. Publicado por Elsevier B.V. Todos os direitos 
reservados. 
 
 
 
1. Introdução 
 
A poluição da água devido à descarga irregular de muitos 
poluentes orgânicos e inorgânicos por várias indústrias de águas 
residuais é uma das mais importantes preocupações ambientais na 
atual cen- tury, especialmente nos países em desenvolvimento [1,2]. 
A anilina é um dos mais importantes destes contaminantes que se 
encontram amplamente nas águas residuais das indústrias de 
pesticidas, corantes, tintas, borrachas, farmacêutica e de plásticos 
[3-5]. É muito tóxica e re-sistente aos compostos biodegradáveis e 
também é prejudicial para a saúde humana [5-7]. A Agência de 
Proteção Ambiental dos Estados Unidos (USEPA) listou a anilina 
como um dos contaminantes prioritários [5]. O laranja metil (MO) 
ou laranja ácido 52 é um corante aniônico solúvel em água que é 
amplamente utilizado nas indústrias têxtil, de papel, de impressão, 
alimentícia e farmacêutica [8]. É considerado como uma substância 
alérgica após contato com a pele, o que causa eczema da canela. 
Portanto, por causa de sua estrutura tóxica, sua remoção do meio 
aquoso é muito importante [9]. Muitas técnicas de tratamento em 
 
 
* Autor correspondente. Fax: +98 6633412309. 
Endereço de e-mail: h.basiri29@gmail.com (H. Basiri). 
A fotodecomposição, troca iônica, eletrólise, processos de 
membrana, fotocatalisador, oxidação, biodegradação e adsorção 
foram realizados para o tratamento desses compostos a partir de 
águas poluídas. Entre estas abordagens, a adsorção é um método 
eficaz devido a sua alta efficiency, simplicidade, e flexibility [10-
12]. Em geral, a adsorção é conhecida como uma das melhores 
técnicas - niques para a separação e remoção de várias impurezas 
orgânicas e inorgânicas das águas residuais [13,14]. Este método 
não gera subprodutos nocivos e é possível regenerar tanto o 
adsorvente quanto o adsorvente [15,16]. Um desafio enfrentado 
pelas tecnologias de adsorção é o finding novos adsorventes que 
efetivamente removem os organo-poluentes [3,17]. Devido à alta 
capacidade de adsorção e à alta área de superfície, a adsorção na 
superfície do carro- bon ativado é geralmente usada para a remoção 
de contaminantes tóxicos, mas é de alto custo e difficult para 
regeneração [18,19]. Assim, várias pesquisas têm sido realizadas 
para a produção de um carvão ativado a partir de resíduos agrícolas 
locais disponíveis, que são mais baratos e têm propriedades 
ecologicamente corretas [20]. Além do carro- bon ativado, 
aplicação de alguns sorbentes não convencionais como lignina [3], 
nitreto de carbono grafite [10], serragem de pinus [21], Cr-bentonita 
[22], 
ácido acrílico enxertado [23], carbono esférico [24], organo-argila [25], 
Listas de conteúdo disponíveis no ScienceDirect 
 
Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers 
 
página inicial da revista: www.elsevier.com/locate/jtice 
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Mais informações em www.DeepL.com/pro. 
http://dx.doi.org/10.1016/j.jtice.2016.09.025
mailto:h.basiri29@gmail.com
http://www.sciencedirect.com/
http://www.elsevier.com/locate/jtice
https://www.deepl.com/pro?cta=edit-document&pdf=1
Fe3 O4 - carvão ativado [26], argilas marroquinas [27], LDHs [28], árvore 
 
http://dx.doi.org/10.1016/j.jtice.2016.09.025 
1876-1070/© 2016 Instituto de Engenheiros Químicos de Taiwan. Publicado por Elsevier B.V. Todos os direitos reservados. 
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Y.O. Khaniabadi et al. / Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers 68 (2016) 90-98 91 
 
= 
 
Tabela 1 
Características gerais e estruturas químicas de anilina e metil-laranja. 
 
Nome genérico Scientific nome Fórmula química Estrutura química MW (g/mol) λmax (nm) 
Aniline Aminobenzeno C6 H5 NH2 
 
93.13 260 
 
Laranja metilo 
 
Laranja ácida 
52 
 
C14 H14 N3 NaO3 S 
 
327.23 
 
415 
 
 
 
casca em pó [29], estruturas metal-orgânicas [9], quitosano [12], 
cinzas de fundo [30], surfactante modified montmorillonita [31], 
etc. foram avaliadas para a remoção de anilina e MO de soluções 
aquosas. Aloe Vera é uma planta tropical que cresce amplamente 
nas áreas quentes como Estados Unidos, Índia, Austrália, África, 
México, América do Sul e Irã. As folhas de Aloe Vera são produtos 
das indústrias agrícola e farmacêutica que são aplicadas para 
produzir látex e substâncias medicamentosas [2]. Neste trabalho, o 
carvão ativado preparado a partir dos resíduos de folhas de Aloe 
Vera foi modified por ácido sulfúrico e depois utilizado como 
adsorvente de baixo custo para a sorção de anilina e MO a partir de 
águas residuais sintetizadas. O influences de vários fatores, 
incluindo tempo de contato, pH, dosagem de adsorção e 
concentração inicial de poluentes foram avaliados e otimizados na 
adsorção. 
 
2. Materiais e métodos 
 
2.1. Materiais 
 
Os resíduos de folhas de Aloe Vera foram coletados em 
fazendas suburbanas de Dezful e Ahvaz (cidades da província de 
Khuzestan, Irã). As substâncias químicas, incluindo anilina (com 
pureza superior a 99,5%), laranja de metila, ácido sulfúrico e 
hidróxido de sódio, foram adquiridas da Merck Co (Alemanha). A 
tabela 1 mostra as características e estruturas químicas da anilina e 
do MO. O pH das soluções foi ajustado com soluções diluídas e 
concentradas de ácido sulfúrico e hidróxido de sódio usando um 
medidor digital de pH (modelo de 50pp-sartorious). Assoluções de 
estoque de anilina e MO (1000 mg/l) foram preparadas em água 
destilada e as concentrações de trabalho também foram obtidas com 
a diluição das soluções de estoque. As suspensões contendo 
adsorvente e adsorvente foram misturadas usando um agitador 
orbital (modelo Behdad-Rotomix, Irã) a 200 rpm. 
 
2.2. Preparação de adsorventes 
 
Após a separação do gel de folhas de Aloe Vera, os resíduos 
restantes foram cuidadosamente lavados com água desionizada para 
remover im- pureza e secos em forno elétrico a 150 °C durante 24 h. 
Em seguida, os resíduos de folhas secas foram triturados por um 
moinho de laboratório para obter o tamanho de partícula na faixa de 
300-600 μm. Depois disso, as partículas foram carbonizadas em um 
forno a 550 °C durante 20 minutos. A sam-carbonizada... 
sistema de espectroscopia dispersiva de raios X (EDX). A análise 
elementar de folhas de Aloe Vera baseada em resíduos modified 
carvão ativado (AV-SAC) foi realizada utilizando um analisador 
elementar Heraeus (Jobin-Yvon Ultima ICP-AES). O estudo dos 
espectros FTIR do carbono ativado original e modified também 
foram registrados por um espectrofotome-ter FTIR (JASCO, FT/IR-
6300 Japão) com Diffuse Reflectance Technique (DRIFT) com 
resolução de 1 cm−1 na região de 400-4000 cm−1 . As concentrações 
de anilina e MO nas fases de solução foram determinadas por um 
espectrofotômetro UV-vis (PG Instrument Lim- ited Model, UK) em 
comprimentos de onda máximos de 260 nm e 415 nm, 
respectivamente. 
 
2.4. Determinação de pHzpc 
 
O pH na carga de ponto zero (pHzpc) para o Aloe Vera deixa o 
carvão ativado à base de resíduos (AV-AC) e o ácido sulfúrico - 
modified carvão ativado (AV-SAC) foi determinado pela 
preparação de 50 ml de solução de NaCl 0,01 M em uma série de 100 
ml de Erlen- meyer flasks. Os valores iniciais de pH da solução de 
NaCl foram ajustados, como pH inicial (pHi ), entre 2 e 12 pela 
adição de soluções de H2 SO4 (0,1 M) e NaOH (0,1 M). Em seguida, 
foram despejadas quantidades de adsorvente em cada sufficient e as 
suspensões foram misturadas por um agitador mecânico durante 24 
h a 200 rpm. Após este período, o pH das soluções foi medido como 
finally pH (pHf ). A pHzpc foi determinada pela diferença entre os 
valores de pHf e pHi (pHzpc = pHf - pHi ) versus pHi . A curva 
resultante com abscissa dá a pHzpc, o ponto em que o pH é igual a 
zero. 
 
2.5. Estudo de adsorção por lote 
 
O sistema de sorção por lote foi utilizado para identificar o 
influence de diferentes parâmetros incluindo tempo de contato (0-90 
min), pH (3- 11), dosagem de adsorção (1-5 g/l), e conteúdo inicial 
de poluentes (20-100 mg/l) na sorção de anilina e MO a partir de 
águas residuais sintetizadas. Todos os experimentos de adsorção 
foram realizados à temperatura ambiente (25 °C) e agitados em 200 
rpm com 100 ml de solução poluente em 250 ml de Erlenmeyer 
flasks. Após o processo, a mistura de adsorbatos e AV-SAC foi 
filtered utilizando o papel fiberglass. Os experimentos de sorção 
foram conduzidos em duplicatas e as quantidades médias foram 
consideradas. As capacidades de absorção do adsorvente foram 
computadas por Eq. (1): 
ple foi transferido para 500 ml de solução de ácido sulfúrico (0,1 N) 
por 12 h. A suspensão foi filtered e as amostras modified foram 
q 
(C0 - Ce )V 
em
 (1) 
lavado várias vezes com água deionizada. Finalmente, o carvão 
ativado modified foi seco em um forno elétrico a 105 °C durante 12 
h. O Aloe Vera à base de carvão ativado modified foi triturado e 
depois peneirado para ter um tamanho de partícula uniforme de 40-
mesh para os experimentos de adsorção. 
 
2.3. Caracterizações e análises 
 
A morfologia da superfície do carro- bon original e do modified 
ativado, antes e depois do processo de sorção, foi realizada e 
caracterizada sob um vácuo executado por um mi-cruzamento 
eletrônico de varredura (SEM, Jeol Modelo Jsm-T330) equipado 
através de energia 
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Onde, qe (mg/g) é a capacidade de absorção de equilíbrio do 
adsorvente - bates por grama AV-SAC. Os parâmetros de C0 e Ce 
(mg/l) são as concentrações iniciais e de equilíbrio dos poluentes, 
respe- tivamente. Além disso, V (l) é o volume da solução e m (g) 
é a massa adsorvente [2]. 
 
3. Resultados e discussão 
 
3.1. Caracterização 
 
Fig. 1(a) e (b) mostram a morfologia da superfície do 
adsorvente. Como é óbvio na Fig. 1(a), o carvão ativado original 
tem 
Y.O. Khaniabadi et al. / Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers 68 (2016) 90-98 93 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 1. Imagens SEM do sorvente ((a) antes de modification e (b) depois de 
modifica- tion). 
 
 
cavidades com poros mais irregulares, fine poros abertos, estrutura 
irregular e uma distribuição relativamente uniforme do tamanho dos 
poros. Uma estrutura regular para o carvão ativado modified é 
mostrada na Fig. 1(b). Em comparação com a Fig. 1(a), poros 
altamente regulares são vistos na Fig. 1(b), que mostra uma 
superfície mais lisa e uma área de superfície mais alta. Poros 
altamente regulares podem estar em relação ao ácido sulfúrico 
como um ativo- tor efetivo nos poros em desenvolvimento do AV-
AC. A estrutura porosa regular do AV-SAC proporcionou uma área 
de superfície mais alta e, posteriormente, os sites mais ativos na 
superfície do adsorvente. 
A análise da composição química do AV-AC mostra que os 
átomos em O, Ca, K e Mg são os principais elementos (92,7% do 
peso do to-tal (wt%)) do adsorvente. Outros elementos menores 
foram: Na (5,92%) e Cl (1,35%) [2,5]. Fig. 2(a) e (b) ilustram os 
espectros SEM-EDX do adsorvente antes e depois do modification 
por ácido sulfúrico, respectivamente. Como pode ser visto, o carvão 
ativado original era possuído com altas concentrações de oxigênio 
(43,82%) e enxofre (24,07%), e baixas concentrações de cálcio 
(27,98%) e manganês (3,66%). Um significant diminuição na 
porcentagem de peso de oxigênio (28,30%) e enxofre (17,9%), e 
um aumento na porcentagem de peso de cálcio (29,82%) e 
manganês (13,18%) 
Fig. 2. Resultados analíticos SEM-EDX de (a) antes e (b) depois de modification. 
 
 
devido ao modification por ácido sulfúrico foram observados. Os 
espectros FTIR do AV-SAC antes e depois da sorção são ilustrados 
na Fig. 3(a) e (b). Antes da sorção, para AV-SAC, as ligações IR 
em torno de 478, 622, e 1156 cm−1 foram atribuídas à vibração de 
estiramento dos grupos Si-O-Si, Si-O-M (M=Al ou Mg), e Si-O, 
respectivamente. As faixas características a 1617 cm−1 
correspondem a moléculas de água ligadas a metais leves de Al e 
Mg. O pico baixo a 3237 cm−1 ilustrou a vibração de estiramento O-
H. Af- ter o processo de absorção (ver Fig. 3(b)), os picos 
característicos essenciais nas regiões de 3416 a 3552 cm−1 , que 
podem ser associados a moléculas de água entre camadas que 
esticam a vibração, foram deslocados devido à absorção de 
poluentes na superfície do AV-SAC. 
 
3.2. Efeito do tempo de contato 
 
O influence de diferentes tempos de contato (0-90 min) na sorção 
de anilina e MO por AV-SAC em 100 ml de solução (50 mg/l para 
anilina e 100 mg/l para MO) e 2 g/l adsorvente foi avaliado e os 
resultados são mostrados na Fig. 4(a). É óbvio que as capacidades 
de adsorção (qe ) para anilina e MO foram rapidamente aumentadas 
durante os 60 minutos do first e depois lentamente aumentaram até 
os 90 minutos. Este fenômeno pode ser devido à disponibilidade de 
um grande número de sites gratuitos com carga positiva sobre a 
superfície adsorvente. 
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Fig. 3. Espectros FTIR do AV-SAC (a) antes e (b) depois da sorção. 
 
no início do processo. Com o passar do tempo, os sites de superfície 
livre restantes são difficult a serem ocupados por causa das forçasrepulsivas entre os poluentes adsorvidos e os poluentes na fase 
líquida [24,32]. As capacidades de adsorção de AV-SAC para 
anilina e MO no momento de equilíbrio foram obtidas 
7,62 e 36,02 mg/g, respectivamente. Portanto, 60 minutos foram 
selecionados como o tempo ótimo de contato para ambos os 
adsorventes nos experimentos subseqüentes. 
Hu et al. indicaram que o tempo de equilíbrio para a absorção de 
anilina por nitreto de carbono grafico foi alcançado durante 24 h 
[10]. Lin et al. relataram que a sorção de anilina pelo ácido acrílico 
enxertado por lignina atingiu o equilíbrio no tempo de contato de 60 
min [23]. Al-Johani e Salam mostraram que a adsorção de anilina 
por nanotubos de carbono com múltiplas paredes de meio líquido 
atingiu o equilíbrio no tempo de contato de 3 h [3]. Zaghouane-
Boudiaf et al. obtiveram o tempo de equilíbrio igual a 40 min para a 
remoção do MO por 
Com este objetivo, os dados experimentais foram analisados por 
vários modelos cinéticos incluindo pseudo-first-ordem, pseudo-
ordem de segundo e difusão intra-particulado. O modelo cinético de 
pseudo-first-ordem pode ser ilustrado por Eq. (2): 
ln(qe - qt ) = ln qe - k1 t (2) 
Onde, qe (mg/g) e qt (mg/g) são as quantidades de anilina e MO 
adsorvidas no AV-SAC no equilíbrio e em um determinado 
momento, respectivamente. K1 (1/min) é a constante de taxa do 
modelo cinético de pseudo-ordem first. K1 e qe foram adquiridos da 
inclinação e interceptação do plotting linear ln (qe -qt ) versus t, 
respectivamente. Os valores de calculado qe , K1 e correlação 
coefficient (R2 ) são mostrados na Tabela 2. Os dados experimentais 
também foram estudados por modelo cinético de pseudo-ordem de 
segundo. Uma equação cinética de pseudo-segundo ordem é dada 
como Eq. (3) [35,36]: 
LDHs com uma concentração inicial de corante de 50 mg/l [28]. Umpuch andt1t 
Sakaew relatou que o equilíbrio foi alcançado após o contato q 
= 
k q2
 + 
q (3) 
tempo de 60 min para a remoção do MO por chitosan intercalado 
montmorillonite [33]. 
 
3.2.1. Estudo cinético 
Os dados cinéticos de sorção são necessários para a seleção das 
condições ótimas de operação em processo de escala total [27,34]. 
Para 
t2 ee 
 
Onde, qe e qt (mg/g) são os parâmetros que foram defined acima 
para o modelo cinético pseudo-first-ordem. K2 (g/mg min) é a 
constante de taxa do modelo de pseudo- -ordem. Como mostrado na 
Fig. 4(b), K2 e qe foram adquiridos da interceptação e da inclinação 
do traçado t/qt versus t, respectivamente. 
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Tabela 2 
Parâmetros de modelos de pseudo-first-ordem e pseudo-ordem de segundo no presente estudo. 
 
Adsorbate Pseudo-first-ordemPseudo-segunda-ordemDifusão de partículasIntra 
 
qe, experimental (mg/g) K1 (1/min) R2 qe , experimental (mg/g) qe , calculado (mg/g) K2 (g/mg.min) R2 K (mg/g min1/2 ) C (mg/g) R2 
 
Aniline 2.13 0.017 0.96 7.62 9.34 0.011 0.99 0.561 2.99 0.91 
MO 1.65 0.014 0.64 36.02 40 0.0055 0.99 0.631 30.98 0.88 
 
 
Portanto, pode-se concluir que a difusão intra-partículas não é a 
única etapa limitadora da taxa no processo de sorção. 
Os valores de correlação coefficient dos modelos cinéticos 
também são mostrados na Tabela 2. Como pode ser visto, os valores 
da correlação coefficient dos modelos de pseudo-ordem de segundo 
foram mais do que de modelos de pseudo-first-ordem cinética e de 
difusão intra-partículas. Portanto, o processo de adsorção de anilina 
e MO por AV-SAC foi seguido do modelo cinético de pseudo-
ordem de segundo. Resultados similares de ki- netic para a absorção 
de anilina em outros adsorventes, tais como nanotubos de carbono 
com múltiplas paredes [3], nitreto de carbono grafitado [10], bambu 
à base de oxigênio plasma irradiado por acti- carvão ativado [37], e 
Fe3 O4 nanopar- ticles magnéticos de carbono ativado [26]. Zhang et 
al. relataram que a sorção de anilina por L-g-AA a partir de águas 
residuais sintéticas foi bem descrita por um modelo cinético 
pseudo- de segunda ordem [22]. Dados experimentais da sorção de 
MO usando caulinita [38], montmorilonita intercalada chitosan 
[33], Prosopis julifl ora [39], e resina HJ-P01 [40] foram fitted por 
modelo cinético de pseudo-segunda ordem. Qiu et al. apresentaram 
que os dados experimentais para sorção do MO sobre RH-AC foram 
bem fitted por modelo cinético de pseudo-segundo ordem [41]. 
 
3.3. Efeito do pH e determinação da carga de ponto zero 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 4. (a) Efeito do tempo de contato na capacidade de adsorção (concentração de 
anilina = 50 mg/l, concentração de MO = 100 mg/l, dosagem de adsorção = 2 g/l a 
pH = 7) e (b) modelo cinético de pseudo-segundo ordem. 
 
O modelo de difusão intra-partículas pode ser expresso pela 
equação de dobradiças: 
O pH da solução altera as propriedades de superfície do 
adsorvente e também o grau de ionização dos adsorventes [42]. O 
efeito do pH de so-lução (3-11) sobre a adsorção de anilina e MO 
por AV-SAC a partir da solução aquosa é mostrado na Fig. 5(a). 
Como pode ser visto, as capacidades de adsorção da anilina e do 
MO foram reduzidas com a dobra do pH da solução de 3 para 11. 
As capacidades máximas de adsorção ca- paciências de anilina e MO 
com quantidades de 14,47 e 46,31 mg/g ocorreram a pH 3, 
respectivamente. Estes resultados podem ser devidos a mudanças 
nas cargas superficiais do adsorvente. As cargas positivas da 
superfície adsorvente foram aumentadas com a diminuição do pH 
da solução, o que levou ao aumento da capacidade de adsorção do 
adsorvente em solução ácida pH [43,44]. Assim, o pH 3 foi 
escolhido como o opti- mum para as etapas subseqüentes. 
Para subestimar o mecanismo de adsorção, é necessário deter a 
carga de ponto zero (pHzpc) do adsorvente [45]. Por outro lado, a 
pHzpc é um parâmetro muito importante para identificar a interação 
da superfície do adsorvente com o adsorvente [46,47]. Foi identified 
que em qualquer pH abaixo de pHzpc, a carga de superfície é posi- 
tive, enquanto que em pH maior que pHzpc, a carga de superfície é 
nega- tive [23]. Fig. 5(b) mostra o pHzpc do Aloe Vera deixa o 
carvão ativado à base de resíduos antes e depois de modification por 
ácido sulfúrico. Como é óbvio, foram encontrados os pHzpc do 
Aloe Vera original e do AV-SAC 
qt = 
criança 
t1/2 + Ci
 (4) 
para ser igual a 11,3 e 5,8, respectivamente. Em relação ao pHzpc, pode 
ser 
declarou que a superfície do carvão ativado é desprotonificada em 
Onde, kid é a taxa constante do modelo de difusão intra-partículas 
(mg/g min1/2 ), qt (mg/g) é a absorção de adsorção no tempo t (min) 
e Ci (mg/g) é a espessura da camada limite. Os val- ues do miúdo e Ci 
foram estimados a partir da inclinação e interceptação da regressão 
do revestimento da trama de qt versus t
1/2 , respectivamente. A 
Tabela 2 apresenta os valores dos parâmetros do modelo cinético de 
difusão intraparticulado. Conforme listado, as quantidades de C 
para a sorção de MO e anilina com o sorbente foram de 30,98 mg/g 
e 2,99 mg/g, respectivamente. Estes valores demonstraram que a 
linha de regressão deste modelo não passou do ponto zero (figure não 
mostrado). 
96 Y.O. Khaniabadi et al. / Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers 68 (2016) 90-98 
 
 
valores de pH superiores a 11,3 e 5,8 para AV-AC e AV-SAC, 
respe- tamente. Assim, a sorção de carga negativa de anilina e 
MO foi impedida a valores de pH acima de pHzpc. 
 
3.4. Efeito da dosagem de adsorventes 
 
O efeito da dosagem de adsorção (1-5 g/l) sobre a sorção ca- 
paciências de anilina e MO por AV-SAC é ilustrado na Fig. 6. 
Como visto, as capacidades de adsorção de anilina e MO foram 
rapidamente reduzidas de 33,7 e 72,49 mg/g para 5,62 e 9,8 
mg/g com 
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Fig. 5. (a) Efeitodo pH na capacidade de adsorção (tempo de contato = 60 min, 
concentração de anilina = 50 mg/l, concentração de MO = 100 mg/l, e dosagem de 
adsorção = 2 g/l) e (b) pHzpc do adsorvente. 
 
 
 
Fig. 6. Efeito da dosagem adsorvente sobre a capacidade de adsorção (tempo de 
contato = 60 min, concentração de anilina = 50 mg/l, concentração de MO = 100 
mg/l, e pH da solução = 3). 
Fig. 7. (a) Efeito da concentração inicial na capacidade de adsorção (tempo de 
contato = 60 min, dosagem de adsorção = 1 g/l, e pH da solução = 3) e (b) Modelo 
isotérmico de Freundlich. 
 
 
aumentar a dosagem de adsorvente de 1 a 5 g/l, respectivamente. A 
diminuição da taxa de adsorção de anilina e MO nas dosagens mais 
altas do AV-SAC pode ser devida à menor disponibilidade dos 
locais ativos de adsorção resultantes da coleta e sobreposição dos 
par- ticles adsorventes. Portanto, a dosagem de adsorvente de 1 g/l 
foi selecionada como a dosagem ideal para os próximos 
experimentos. 
 
3.5. Efeito da concentração inicial de adsorbato 
 
O efeito de várias concentrações iniciais de adsorção (20- 100 
mg/l) foi investigado na sorção de anilina e MO em tempo de 
contato de 60 min, dosagem de adsorção de 1 g/l, e pH 3 à 
temperatura ambiente (25 ºC). Os resultados da adsorção inicial de 
con- centralização na sorção são apresentados na Fig. 7(a). Como 
mostrado, com o aumento da concentração inicial de poluentes de 
20 para 100 mg/l, as capacidades de adsorção do adsorvente para 
anilina e MO foram gradualmente aumentadas. Isto provavelmente 
devido ao aumento da força motriz das moléculas de anilina e MO, 
incluindo a força de Vander Waal’ s para os locais ativos de 
superfície do adsorvente que ocorre nas concentrações mais 
elevadas dos adsorventes. 
 
3.5.1. Estudo Isotherm 
As isotermas de adsorção são parâmetros úteis para find, a 
partir da distribuição de adsorbatos na fase líquida sobre a fase 
sólida em 
98 Y.O. Khaniabadi et al. / Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers 68 (2016) 90-98 
 
 
 
 
=+ 
 
 
Tabela 3 
Parâmetros dos modelos de isoterma Langmuir e Freundlich obtidos a partir deste estudo. 
 
 AdsorbateLangmuir isothermFreundlich isothermD-Risotherm 
 
Qm (mg/g) b (l/g) R2 RL Kf (l/g) nR2 qm (mg/g) E (kJ/mol) R2 
 
Aniline 185.18 0.003 0.91 0.86 0.33 0.85 0.99 187.53 0.072 0.96 
MO 196.07 0.002 0.69 0.83 0.15 0.77 0.99 95.20 0.133 0.95 
 
Tabela 4 
A comparação das capacidades de adsorção de anilina e MO por vários adsorventes. 
 
Adsorvente Adsorbate Tempo de equilíbrio 
(min) 
Conc. (mg/l) pH Capacidade máxima de adsorção 
(mg/g) 
Ref. 
Pinho serrim Aniline 80 30 6.2 1.5 [56] 
Compósito carbono ativado/quitosano Aniline 120 50 7 22.90 [57] 
PAM/SiO2 Aniline 300 1000 8 52.0 [6] 
Fe3 O4 - nanopartículas magnéticas de carbono 
ativadas 
Aniline 300 300 6 90.91 [26] 
Nitreto de carbono grafico Aniline 1200 30 4 71.9 [10] 
Carbono esférico Aniline 10 40 6.5 93.59 [24] 
Carvão ativado à base de bambu Aniline 450 300 7 104.17 [13] 
Carbono Aloe Vera-activado Aniline 60 100 3 106.38 [5] 
Ácido acrílico enxertado de lignina Aniline 90 500 7 127.06 [23] 
AV-SAC Aniline 60 100 3 185.18 Este estudo 
Caulinita MO 15 20 2.5 1.24 [38] 
Casca de arroz MO 25 35 2 1.29 [58] 
Peeling de Egussi MO 25 35 2 13.88 [58] 
Na-MMT MO 60 550 3 24.0 [31] 
γ -Fe2 O3 /chitosan composto 
films 
 
MO 
 
– 
 
60 
 
3 
 
29.41 
 
[12] 
Chitosan MO – 100 4 34.83 [59] 
MgNiAl-CO3 MO 100 100 8 118.5 [28] 
CTS/MMT MO 60 200 2 123.46 [33] 
Zn/Al-LDO MO – 100 6 181.9 [60] 
AV-SAC MO 60 100 3 196.07 Este estudo 
 
o estado de equilíbrio [42,48,49]. Assim, três isotermas, incluindo 
Langmuir, Freundlich e Dubinin-Radushkevich (D-R) isoterma 
modelos foram investigados para este estudo. A isoterma Langmuir 
aproxima-se da maior sorção monocamada na face uniforme da fase 
sólida [35,50,51]. A forma linearizada da isoterma de Langmuir é 
relatada pela Eq. (5): 
Onde, Kf (l/g) e n são as constantes de Freundlich e mostram a 
capacidade e a intensidade do processo de sorção, respectivamente 
[54]. Como demonstrado na Fig. 7(b), Kf e n foram determinados 
pelo septo e inclinação entre ln qe contra ln Ce , respectivamente 
[51]. 
A isoterma Dubinin-Radushkevich (D-R) tem sido usada para 
deter a natureza física ou química do processo de adsorção [24,32]. 
A isoterma D-R pode ser ilustrada por Eq. (8): 
Ce 
Ce 
qe
 = 
Qm 
1 
+ 
bQm 
(5) ln qe = ln qm - βε2 (8) 
 
Onde, Ce (mg/l) e qe (mg/g) foram a concentração inicial de 
adsorbato e a capacidade de adsorção do adsorvente no tempo de 
equilíbrio- rium, respectivamente. Qm (mg/g) é a capacidade 
máxima de adsorção - ity e b (l/mg) é a constante da taxa de 
Langmuir. Qm e b são ac- quired da inclinação e interceptação do 
traçado linear Ce /qe contra Ce , respectivamente [51,52]. 
A isoterma Langmuir é mostrada por um fator de separação 
constante sem dimensões (RL ). Este fator também chamado fator de 
equilíbrio, que é computado usando a seguinte equação [48]: 
1 
Onde, qm (mg/g) é a capacidade teórica de adsorção em estado de 
saturação, β e ε são a constante relacionada ao potencial de 
absorção de energia e Polanyi, respectivamente. qm e β são 
adquiridos da parcela em tríptico e da parcela em declive do ln qe 
versus ε2 , respectivamente. ε também é obtido do Eq. (9): 
ε RT ln 1 
1 
(9) 
Ce 
Onde, R e T são a constante universal do gás (8,3 kj/mol K) e a 
temperatura da solução (˚K), respectivamente. A média de absorção 
en- ergy, E (kj/mol), é determinada por Eq. (10): 
RL = 
1 + bC 
(6) 1 
E = 
 
(10) 
Onde, C0 é a concentração inicial de anilina e MO. O valor do fator 
de separação (RL ) mostra a condição de adsorção como não voraz 
(RL mais de 1), liner (RL igual a 1), irreversível (RL igual a 0), e 
favorável (RL entre 0 e 1). De acordo com os valores de RL (RL = 
0,86 e 0,83 para anilina e MO, respectivamente), o processo de 
adsorção de dois adsorventes por AV-SAC foi favorável. Os valores 
de Qm , b, R
2 e RL para ambos os adsorbatos estão listados na 
Tabela 3. 
O modelo isotérmico de Freundlich é tipicamente descrito para 
sorção de várias camadas sobre uma superfície sólida heterogênea 
[53]. Esta isoterma é mostrada por Eq. (7): 
1 
ln qe = ln k f + 
n 
ln Ce (7) 
2β 
Em D-R isotherm, o valor E mostra o tipo de sorção. Quando E 
< 8 kJ/mol, 8-16 kJ/mol e E > 16 kJ/mol, a adsorção física, a troca 
iônica química e a adsorção química ocorrem, de forma especulativa 
[24,32]. Conforme apresentado na Tabela 3, os valores de E de 0,13 e 
0,07 kJ/mol foram adquiridos para a adsorção de anilina e MO pelo 
adsorvente, respectivamente. Portanto, pode-se concluir que a 
adsorção de ambos os adsorventes pelo adsorvente foi de natureza 
física. 
Como pode ser visto na Tabela 3, o modelo isotherm de 
Freundlich tinha valor R2 maior do que o modelo isotherm de 
Langmuir. Portanto, os dados de sorção de anilina e MO no AV-
SAC estavam bem fitted pelo modelo de isoterma de Freundlich. 
0 
Y.O. Khaniabadi et al. / Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers 68 (2016) 90-98 99 
 
Zhang e Li demonstraram que 
100 Y.O. Khaniabadi et al. / Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers 68 (2016) 90-98 
 
 
 
dados experimentais a sorção de anilina via Hypercross-Linked 
Fiber foi fitted pelo modelo isotherm de Freundlich [55]. Fumba et 
al. ilustraram que a sorção de MO sobre o geopolímero ativado foi 
bem seguida pelo modelo de isoterma de Freundlich [38]. 
 
3.6. Comparação com outros estudos 
 
A tabela 4 ilustra a comparação das capacidades de adsorção de 
vários adsorventes para anilina e MO de meios líquidos. Como 
mostrado, a capacidade máxima de absorção (Qm , mg/g) de carros 
ativados - bon sintetizado a partir de Aloe Vera deixa resíduos em 
comparação com outros tipos de adsorventes tinha uma capacidade 
de adsorção maior. Portanto, este adsorvente é uma opção eficaz 
para a remoçãode anilina e MO da fase aquosa. 
 
4. Conclusão 
 
Nesta pesquisa, o Aloe Vera deixa o carvão ativado à base de 
resíduos modified por ácido sulfúrico (AV-SAC) e depois usado 
como adsorvente barato para a sorção de anilina e metil laranja 
(MO) a partir de meios aquosos. Influential parâmetros como tempo 
de contato, pH, dosagem de adsorvente e concentração inicial de 
anilina e MO foram avaliados em no processo de sorção. O 
equilíbrio para ambos os sorbatos ad- foi obtido no tempo de 
contato de 60 minutos. O pH ácido teve um efeito de significant 
sobre a sorção de anilina e MO. O up- take de anilina e MO na 
superfície do AV-SAC foi bem descrito pela cinética de pseudo-
segundo ordem e pela isoterma de Freundlich mod- els. Os 
resultados mostraram que este adsorvente natural tem vantagens , 
incluindo baixo custo, ecologicamente correto, alta capacidade de 
absorção e não toxicidade. Portanto, pode ser considerado como um 
adsorvente eficaz em a absorção de anilina e MO a partir de uma 
solução aquosa. 
 
Agradecimentos 
 
Os autores desejam agradecer à Vice-Chancelaria de Pesquisa da 
Universidade Lorestan de Ciências Médicas por financial apoiando 
este estudo. 
 
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	1. Introdução
	2. Materiais e métodos
	3. Resultados e discussão
	Ce Ce
	1
	ε RT ln 1 1 (9)
	Ce
	(10)
	1
	4. Conclusão
	Agradecimentos
	Referências