Please use this identifier to cite or link to this item:
https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/39118Full metadata record
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.author | Θεοφανίδης Γεώργιος | el |
| dc.contributor.author | Theofanidis Georgios | en |
| dc.date.accessioned | 2025-06-30T10:29:46Z | - |
| dc.date.available | 2025-06-30T10:29:46Z | - |
| dc.identifier.uri | https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/39118 | - |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/ | * |
| dc.subject | Προσρόφηση, Ενεργός άνθρακας, Methylene blue, Συνεχής ροή | el |
| dc.subject | Adsorption, Activated carbon, Methylene blue, Continuous flow | en |
| dc.title | Κινητική Διεργασίας Συνεχούς Έργου για την Απομάκρυνση Χρωστικής (Methylene-Blue) από Υδατικό Διάλυμα με xρήση Ενεργού Άνθρακα σε Αντιδραστήρα Τύπου Στήλης Προσρόφησης | el |
| dc.title | Continuous Process Kinetics for Methylene-Blue Dye Removal from Aqueous Solution Uses Activated Carbon Embedded to Adsorption Column Type Reactor | en |
| dc.type | masterThesis | en |
| heal.type | masterThesis | el |
| heal.type.en | Master thesis | en |
| heal.type.el | Μεταπτυχιακή εργασία | el |
| heal.dateAvailable | 2025-06-30T10:30:46Z | - |
| heal.language | el | el |
| heal.access | free | el |
| heal.recordProvider | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Πολυτεχνική Σχολή. Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών | el |
| heal.recordProvider | University of Ioannina. Polytechnic School. Department of Material Science and Engineering | en |
| heal.publicationDate | 2025-06-10 | - |
| heal.abstract | Ο σκοπός της διπλωματικής μεταπτυχιακής εργασίας είναι η απομάκρυνση της χρωστικής του Methylene Blue (MB) από υδατικό διάλυμα με την χρήση εμπορικού ενεργού άνθρακα ο οποίος προήλθε από βιομάζα φλοιού καρύδας. Ο όρος βιομάζα συμπεριλαμβάνει όλα τα προϊόντα, υπολλείματα και απόβλητα φυτικής και ζωικής προέλευσης τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως καύσιμο για παραγωγή ενέργειας όπως τα γεωργικά και δασικά υπολλείματα (κλαδιά, άχυρα, πριονίδια, κουκούτσια κ.α), τα ζωικά απόβλητα και υπολλείματα (κοπριά, άχρηστα αλιεύματα κ.α) τα ενεργειακά φυτά, τα αστικά υγρά απόβλητα και στερεά απορρίματα και τα υπολλείματα της βιομηχανίας. Ο άνθρακας είναι ένα αμέταλλο χημικό στοιχείο το οποίο δρα σχεδόν πάντα ως τετρασθενές σχηματίζοντας 4 χημικούς δεσμούς. Συναντάται σε διάφορες αλλότροπες μορφές όπως διαμάντι, φουλερένιο, γραφίτης, γραφένιο κ.α. Μία από τις σημαντικότερες μορφές άνθρακα είναι ενεργός άνθρακας εμφανίζοντας υψηλή επιφάνεια και μεγάλο όγκο μικροπόρων. Η ειδική επιφάνεια του δύναται να φτάσει έως 3000 m2/g γεγονός που τον καθιστά πολύ αποτελεσματικό στην απομάκρυνση των ανόργανων ρύπων όπως τα βαρέα μέταλλα από το νερό. Παραδοσιακά ο ενεργός άνθρακας παρασκευάζεται από άνθρακα ή κάρβουνο, όμως η παρασκευή του από ανανεώσιμες πηγές όπως βιόμαζα είναι πιο ενδιαφέρουσα επειδή είναι βιώσιμη. Μία από τις πολλές εφαρμογές που εμφανίζει ο ενεργός άνθρακας είναι να προσροφάει τις χρωστικές οι οποίες ταξινομούνται σε δύο κατηγορίες ανάλογα με τον τρόπο βαφής και την χημική τους σύνθεση. Ως προς τον τρόπο βαφής διακρίνονται στις διαλυτές στο νερό όπως διαλυτές χρωστικές (όξινη ή ανιονική χρωστική), βασική ή κατιονική βαφή (Basic), χρώματα αντίδρασης (Reaction) και απλές βαφές (Direct) και τις αδιάλυτες στο νερό όπως οι θειούχες (Sulfur), οι βαφές διασποράς (Disperse), οι βαφές αναγωγής (VAT) και τα πηγμέντα (Pigments). Ως προς την χημική τους σύνθεση οι δημοφιλέστερες χρωστικές είναι οι ανθρακινόνες, οι φθαλοκυανίνες και οι αζωχρωστικές από τις οποίες προέρχεται το Μπλε του Μεθυλενίου (ΜΒ). Το μπλε του μεθυλενίου (χλωριούχος μεθυλοθειονίνη) συγκαταλέγεται στις αζωχρωστικές ενώσεις και παρασκευάστηκε πρώτη φορά από τον Γερμανό χημικό Heinrich Caro το 1876 ως το πρώτο πλήρως συνθετικό φάρμακο που χρησιμοποιήθηκε 5 στην ιατρική. Αποτελεί μια κατιονική χρωστική θειαζίνης που είναι βαθύ μπλε στην οξειδωτική κατάσταση ενώ άχρωμη στην αναγωγική (μπλε του λευκομεθυλενίου). Η ανεξέλεγκτη απόρριψη αζωχρωστικών ουσιών σε ποτάμια, λίμνες μειώνει την ικανότητα επαναξυγόνωσης των υδάτινων σωμάτων θέτοντάς τα σε κίνδυνο και μειώνει την ικανότητα του ηλιακού φωτός να διεισδύσει στο νερό διαταράσσοντας έτσι την διαδικασία της φωτοσύνθεσης των υδρόβιων φυτών. Εξαιτίας της τοξικότητάς του ΜΒ στους υδρόβιους οργανισμούς μελετήθηκε πειραματικά η προσρόφησή του από τον εμπορικό ενεργό άνθρακα που διαθέταμε. Ο ενεργός άνθρακας είχε δύο μορφές (κυλινδρικά έκβολα και σκόνη). Αρχικά κατασκευάστηκε η καμπύλη βαθμονόμησης η οποία βασίστηκε σε μετρήσεις διάφορων συγκεντρώσεων διαλύματος ΜΒ (10, 8, 6, 4, 2) ppm σημειώνοντας την απορρόφησή τους στα 664 nm. Στη συνέχεια και χρησιμοποιήθηκε η διάταξη τύπου στήλης προσρόφησης όπου πραγματοποιήθηκαν τρία πειράματα στο Πρώτο Πείραμα φορτώθηκε ενεργός άνθρακας σε κυλινδρική μορφή ενώ στα άλλα δύο ο ενεργός άνθρακας που φορτώθηκε στον αντιδραστήρα ήταν σε μορφή σκόνης και κατόπιν μετρούνταν η συγκέντρωση του υδατικού διαλύματος του MB στο UV. Στη συνέχεια μελετήθηκε η κινητική της προσρόφησης του ΜΒ σε κάθε πείραμα (Πρώτο, Δεύτερο, Τρίτο) και μετά πραγματοποιήθηκαν οι τεχνικές χαρακτηρισμού του ενεργού άνθρακα (φασματοσκοπία FT-IR, ποροσιμετρία, ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (SEM)). Το συμπέρασμα στο οποίο καταλήξαμε ήταν ότι ο ενεργός άνθρακας σε μορφή σκόνης είναι προτιμότερος από αυτή των κυλινδρικών εκβόλων για να προσροφήσει τα απόβλητα ΜΒ μιας βιομηχανίας που αποθέτει στο νερό (ποτάμια, λίμνες). | el |
| heal.abstract | The aim of this thesis is the removal of Methylene Blue (MB) dye from aqueous solution using commercial activated carbon derived from coconut bark biomass. The term biomass includes all products, residues and wastes of plant and animal origin that can be used as fuel for energy production such as agricultural and forestry residues (branches, straw, sawdust, pits, etc.), animal wastes and residues (manure, waste fish, etc.), energy crops, municipal wastewater and solid waste and industrial residues. Carbon is a non-metallic chemical element which almost always acts as a tetravalent, forming 4 chemical bonds. It is found in various allotropic forms such as diamond, fullerene, graphite, graphene, etc. One of the most important forms of carbon is activated carbon displaying high surface area and large volume of micropores. Its specific surface area can reach up to 3000 m2/g which makes it very effective in removing inorganic pollutants such as heavy metals from water. Traditionally activated carbon is produced from coal or charcoal, but its production from renewable sources such as biomass is more interesting because it is sustainable. One of the many applications of activated carbon is to adsorb dyes, which are classified into two categories depending on the way they are dyed and their chemical composition. In terms of dyeing mode, they are divided into water-soluble dyes such as soluble dyes (acid or anionic dyes), basic or cationic dyes, reaction dyes and direct dyes and water-insoluble dyes such as sulfur dyes, disperse dyes, reduction dyes (VAT) and pigments. In terms of their chemical composition, the most popular dyes are anthraquinones, phthalocyanines and azo dyes from which Methylene Blue (MB) is derived. Methylene blue (methylthionine chloride) is one of the azo dyes and was first prepared by the German chemist Heinrich Caro in 1876 as the first fully synthetic drug used in medicine. It is a thiazine cationic dye that is deep blue in the oxidation state and colourless in the reduction state (leucomethylene blue). Uncontrolled discharge of azo dyes into rivers, lakes reduces the reoxygenation capacity of water bodies, endangering them, and reduces the ability of sunlight to penetrate the water, thus disrupting the photosynthesis process of aquatic plants. 7 Because of the toxicity of MB to aquatic organisms, its uptake by commercial activated carbon has been studied experimentally. The activated carbon came in two forms (cylindrical pellets and powder). Initially, the calibration curve was constructed which was based on measurements of various MB solution concentrations (10, 8, 6, 4, 2) ppm solution noting their absorption at 664 nm. Then and the adsorption column type device was used where three experiments were carried out in the First Experiment activated carbon was loaded in cylindrical form while in the other two the activated carbon loaded in the reactor was in powder form and then the concentration of aqueous solution of MB in UV was measured. Then the kinetics of MB adsorption was studied in each experiment (First, Second, Third) and then the characterization techniques of the activated carbon (FT-IR spectroscopy, porosimetry, scanning electron microscopy (SEM)) were carried out. The conclusion we came to was that activated carbon in powder form is preferable to that of cylindrical pellets to adsorb MB waste of an industry depositing in water (rivers, lakes). | en |
| heal.advisorName | Σαλμάς Κωνσταντίνος | el |
| heal.committeeMemberName | Σαλμάς Κωνσταντίνος | el |
| heal.committeeMemberName | Παπαγιάννης Δημήτριος | el |
| heal.committeeMemberName | Καρακασίδης Μιχαήλ | el |
| heal.academicPublisher | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Πολυτεχνική Σχολή. Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών | el |
| heal.academicPublisher | University of Ioannina. Polytechnic School. Department of Materials Science and Engineering | en |
| heal.academicPublisherID | uoi | el |
| heal.fullTextAvailability | true | - |
| Appears in Collections: | Διατριβές Μεταπτυχιακής Έρευνας (Masters) - ΜΕΥ | |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Μ.Ε. Θεοφανίδης Γεώργιος (2025).pdf | 2.91 MB | Adobe PDF | View/Open |
This item is licensed under a Creative Commons License
