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Keywords:

  • powdered corn cobs;
  • lead;
  • adsorption isotherms;
  • environmental pollution control

Abstract

This paper is a report on an investigation conducted on adsorption of lead ions (Pb2+) onto powdered corn cobs (PCC). Corn cobs were collected from a selected location in Nigeria. The corn cobs were crushed and pulverised into different particle sizes. Its compositions and adsorption properties of Pb2+ onto PCC were studied. The effects of pH, particle size of PCC, and initial concentration of Pb2+ on the adsorption properties were monitored. The adsorption capacities were analysed by using standard adsorption models. The models were evaluated statistically (total error, coefficient of determination (CD), model of selection criterion (MSC), and root mean square error). The study revealed that PCC contained 2.33%, 86.89%, 10.78%, 0.52%, and 4.56% ash, volatile, moisture, solubility in water, and solubility in 0.25 M of HCl by mass, respectively. Acid digestion of a gram of PCC indicated that PCC contained no chromium and lead, but contained 131 mg Fe, 54.79% carbon, 8.03% hydrogen, 0.41% nitrogen, 0.010 mg of Al, and 1.70 mg calcium. The isotherm models parameters were 28.509 L/mg and 0.141 mg/g; 0.138 mg/g and 11.494 L/mg; 0.142 L/mg and 0.013 mg/g; 0.129 mg/g and 25.641 L/mg, 28.509 L/mg, 3.795 mg/g and 2.336 for Langmuir, Freundlich, Temkin, activated sludge, and Redlich–Peterson. The PCC particle size, initial pH, and initial Pb2+ concentration had effects on the adsorption parameters. The statistical evaluations showed that the best model for adsorption of lead ions from raw water onto PCC based on lower errors, high CD (0.88), reliability (97.5%), and MSC (1.86) was Freundlich and followed by activated sludge model. It was concluded that PCC is a good adsorbent like powdered eggshell and other carbon-based materials.

Cet article est un rapport d'étude effectuée sur l'adsorption des ions de plomb (Pb2+) sur des épis de maïs pulvérisés (EMP). Les épis ont été collectés à partir d'un lieu sélectionné du Nigeria. Les épis de maïs ont été écrasés et pulvérisés en particules de tailles différentes. Les compositions et les propriétés d'adsorption des ions Pb2+ sur les EMP ont été étudiées. Les effets du pH, de la taille des particules d'EMP et de la concentration initiale des ions Pb2+ sur les propriétés d'adsorption ont été suivis. Les capacités d'adsorption ont été analysées en utilisant des modèles d'adsorption standard. Les modèles ont été évalués statistiquement (erreur totale, coefficient de détermination, modèle de critère de sélection et erreur type). L'étude a révélé que les EMP contenaient respectivement 2,33 %, 86,89 %, 10,78 %, 0,52 % et 4,6 % de cendres, de produits volatils et d'humidité et les valeurs suivantes sont celles de la solubilité dans l'eau et de la solubilité dans 0,25 M de HCl par masse. La digestion acide d'un gramme d'EMP a indiqué que les EMP ne contenaient pas de chrome et de plomb mais contenaient 131 mg de Fe, 54,79 % de carbone, 8,03 % d'hydrogène, 0.41 % d'azote, 0,010 mg d'Al et 1,70 mg de calcium. Les paramètres de modèles isothermes étaient 28,509 l/mg et 0,141 mg/g; 0,138 mg/g et 11,494 l/mg; 0,142 l/mg et 0,013 mg/g; 0,129 mg/g et 25,641 l/mg, 28,509 l/mg, 3,795 mg/g et 2,336 pour Langmuir, Freundlich, Temkin, les boues activées et Redlich-Peterson. Les évaluations statistiques ont montré que le meilleur modèle pour l'adsorption des ions de plomb sur les EMP - en se basant sur les erreur inférieures, le haut coefficient de détermination (0,88), la fiabilité (97,5%) et le critère de modèle de sélection (1,86) - était Freundlich, suivi du modèle des boues activées.