Kinetics and thermodynamics of adsorption of red dye 40 from acidic aqueous solutions onto a novel chitosan sulfate

espanolSe estudio la cinetica y la termodinamica de la adsorcion de Red Dye 40 de soluciones acuosas acidas utilizando un quitosano parcialmente sulfatado (ChS). El ChS parcialmente sulfatado era insoluble en agua en el intervalo de pH de 2 - 12. Los experimentos se llevaron a cabo por lotes para determinar el efecto del pH, la concentracion de colorante y la temperatura en la capacidad de adsorcion del ChS de Colorante Rojo 40. Se encontro que la capacidad de adsorcion de colorante en el equilibrio por el ChS (qe) se incrementaba con el aumento de la concentracion inicial del colorante; sin embargo, el porcentaje de eliminacion de colorante disminuia. La capacidad de adsorcion del colorante por el ChS aumento cuando se redujo el pH de la disolucion. El modelo de Langmuir fue el que mejor se ajusto a los datos experimentales de adsorcion en el equilibrio y la cinetica de adsorcion del colorante siguio un modelo cinetico de pseudo-segundo orden. La capacidad de adsorcion de ChS se mejoro aumentando la temperatura. Se evaluaron los parametros termodinamicos de adsorcion, entalpia (ΔH °), entropia (ΔS °) y energia libre de Gibbs (ΔG °). El proceso de adsorcion fue endotermico y la energia libre de Gibbs negativa indicando que el proceso ocurrio de manera espontanea. EnglishThe kinetic and thermodynamics of adsorption of Red Dye 40 from acidic aqueous solutions onto a partially sulfated chitosan (ChS) was studied. The partially sulfated ChS was water insoluble in the pH range of 2-12. Experiments were carried out batchwise to determine the effect of pH, dye concentration, and temperature on the adsorption capacity of ChS towards Red Dye 40. It was found that the equilibrium dye-binding capacity of ChS (qe) increased with increasing initial dye concentration; however, the percentage of dye removal decreased. Dye adsorption capacity of ChS increased when the solution pH was reduced. The Langmuir model was better fitted the experimental adsorption equilibrium data, and the rate of dye adsorption onto ChS follows the pseudosecond order kinetic model. The adsorption capacity of ChS was enhanced by increasing the temperature. The thermodynamic adsorption parameters, enthalpy (ΔH°), entropy (ΔS°), and Gibbs energy (ΔG°) were evaluated. The adsorption process was endothermic, and the Gibbs energy negative indicating that it occurred spontaneously. catalaEs va estudiar la cinetica i la termodinamica de l’adsorcio de Red Dye 40 de solucions aquoses acides fent servir un quitosa parcialment sulfatat (ChS). El ChS parcialment sulfatat era insoluble en aigua en l’interval de pH de 2 - 12. Els experiments es van dur a terme per lots per determinar l’efecte del pH, la concentracio de colorant i la temperatura en la capacitat d’adsorcio del ChS de Colorant Vermell 40. Es va trobar que la capacitat d’adsorcio de colorant en l’equilibri pel ChS(qe) s’incrementava amb l’augment de la concentracio inicial del colorant; pero, el percentatge d’eliminacio de colorant disminuia. La capacitat d’adsorcio del colorant pel ChS va augmentar quan es va reduir el pH de la dissolucio. El model de Langmuir va ser el que millor es va ajustar a les dades experimentals d’adsorcio en l’equilibri i la cinetica d’adsorcio del colorant va seguir un model cinetic de pseudo-segon ordre. La capacitat d’adsorcio de ChS va millorar augmentant la temperatura. Es van avaluar els parametres termodinamics d’adsorcio, entalpia (ΔH °), entropia (ΔS °) i energia lliure de Gibbs (AG °). El proces d’adsorcio va ser endotermic i l’energia lliure de Gibbs negativa indicant que el proces tenia lloc de manera espontania.