AI Summary & Key Takeaways
AI InsightThis study contributes to circular economy practices by promoting the integration of agricultural by-products into water treatment technologies.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
This study investigates the potential of black cumin (Nigella sativa) seed pulp as a low-cost and natural biosorbent for the removal of malachite green (MG), a toxic cationic dye commonly found in industrial wastewater, from aqueous solutions. Given the adverse effects of water pollution on aquatic ecosystems, developing economical and environmentally friendly alternatives for wastewater treatment is critical. The study was conducted in a batch system using various initial dye concentrations (10, 20, 30, 40, and 50 ppm) and temperatures (25 °C, 30 °C, 35 °C, and 40 °C) at a constant pH (5.60) and a stirring speed of 110 rpm. The effects of contact time and initial concentration on adsorption efficiency were analyzed. Langmuir and Freundlich adsorption isotherms were applied to determine the compatibility of the data with theoretical models. The Freundlich isotherm model provided higher correlation coefficients (R² = 0.7696 - 0.9475) at all temperatures compared to the Langmuir model. This suggests that the adsorption process occurs on heterogeneous surfaces and may involve multilayer adsorption. In contrast, the lower correlation values for the Langmuir model (R² = 0.4742 - 0.6989) indicate that the process cannot be fully explained by the assumption of ideal monolayer adsorption on homogeneous surfaces. Consequently, Nigella sativa seed pulp is identified as a highly promising, sustainable, and cost-effective biosorbent for MG removal. This study contributes to circular economy practices by promoting the integration of agricultural by-products into water treatment technologies.
Özet
Bu çalışma, endüstriyel atık sularda yaygın olarak bulunan toksik bir katyonik boya olan Malakit Yeşili'nin (MG) sulu çözeltilerden uzaklaştırılması için düşük maliyetli ve doğal bir biyosorbent olarak Siyah Kimyon (Nigella sativa) tohumu posasının kullanılabilirliğini araştırmaktadır. Su kirliliğinin ekosistemler üzerindeki zararlı etkileri göz önüne alındığında, atık su arıtımı için ekonomik ve çevre dostu alternatifler geliştirmek kritik önem taşımaktadır. Sabit bir pH (5,60) ve 110 rpm karıştırma hızıyla, çeşitli başlangıç boya konsantrasyonları (10, 20, 30, 40 ve 50 ppm) ve sıcaklıklar (25 °C, 30 °C, 35 °C ve 40 °C) kullanılarak, toplu bir sistemde gerçekleştirilmiştir. Temas süresi ve başlangıç konsantrasyonunun adsorpsiyon verimliliği üzerindeki etkileri analiz edilmiştir. Verilerin teorik modellerle uyumluluğunu belirlemek için Langmuir ve Freundlich adsorpsiyon izotermleri uygulanmıştır. Freundlich izoterm modelinin, Langmuir modeline kıyasla tüm sıcaklıklarda daha yüksek korelasyon katsayıları (R² = 0,7696 - 0,9475) sağladığını göstermiştir. Bu, adsorpsiyon sürecinin heterojen yüzeylerde gerçekleştiğini ve çok katmanlı bağlanma mekanizmalarını içerebileceğini düşündürmektedir. Buna karşılık, Langmuir modeli için daha düşük korelasyon değerleri (R² = 0,4742 - 0,6989), sürecin homojen yüzeylerde ideal tek katmanlı adsorpsiyon varsayımıyla tam olarak açıklanamayacağını göstermektedir. Sonuç olarak, Nigella sativa tohum posası, Malahit Yeşili giderimi için yüksek potansiyelli, sürdürülebilir ve uygun maliyetli bir biyosorbent olarak tanımlanmıştır. Bu çalışma, tarımsal yan ürünlerin su arıtma teknolojilerine entegrasyonunu destekleyerek döngüsel ekonomiye katkıda bulunmaktadır.