Evaluation of an activated carbon from olive stones used as an adsorbent for heavy metal removal from aqueous phases

The performance of a microporous activated carbon prepared chemically from olive stones for removing Cu(II), Cd(II) and Pb(II) from single and binary aqueous solutions was investigated via the batch technique. The activated carbon sample was characterized using N2 adsorption–desorption isotherms, SEM, XRD, FTIR, and Boehm titration. The effect of initial pH and contact time were studied. Adsorption kinetic rates were found to be fast and kinetic experimental data fitted very well the pseudo-second-order equation. The adsorption isotherms fit the Redlich–Peterson model very well and maximum adsorption amounts of single metal ions solutions follow the trend Pb(II) > Cd(II) > Cu(II). The adsorption behavior of binary solution systems shows a relatively high affinity to Cu(II) at the activated carbon surface of the mixture with Cd(II) or Pb(II). An antagonistic competitive adsorption phenomenon was observed. Desorption experiments indicated that about 59.5% of Cu(II) and 23% of Cd(II) were desorbed using a diluted sulfuric acid solution.

RésuméLes performances d’un charbon actif microporeux préparé par voie chimique à partir de noyaux d’olives pour éliminer les espèces Cu(II), Cd(II) et Pb(II) à partir de solutions aqueuses simples et binaires ont été étudiées par la technique du traitement batch. L’échantillon de charbon activé a été caractérisé par BET, SEM, DRX, FTIR et titrage de Boehm. Les effets du pH initial et du temps d’équilibre ont été étudiés. Les cinétiques d’adsorption ont été jugées très rapides et le modèle du second ordre lisse parfaitement les données expérimentales de la cinétique d’adsorption des métaux étudiés. Les isothermes d’adsorption ont été parfaitement lissées par le modèle de Redlich–Peterson et les quantités adsorbées maximales déterminées par le modèle de Langmuir suivent l’ordre suivant : Pb(II) > Cd(II) > Cu(II). Les isothermes d’adsorption binaire ont montré l’importance de l’affinité du Cu(II), en présence du Cd(II) ou Pb(II) à la surface du charbon actif. Un phénomène d’adsorption compétitive antagoniste a été observé. Les expériences de désorption ont indiqué que 59,5 % environ du Cu (II) et 23 % du Cd (II) sont désorbés avec une solution d’acide sulfurique dilué.