

Study of Kinetics of Copper Sorption dy Activated Carbon from Solid Residue of Worn Tyre Pyrolysis
https://doi.org/10.18412/1816-0395-2025-10-36-41
Abstract
The kinetics of sorption of copper ions on sorbent obtained from solid residue of pyrolysis of worn tyres using different kinetic models has been investigated, the mechanism of sorption and limiting stage of the process have been established. It was found that the kinetics of copper sorption is best described by pseudo-first and pseudo-second order equations with R2 values of 0,9547–0,9971. The process is analyzed using the Yelovich equation and its chemisorption mechanism is determined. . It was found that at the concentration of copper ions less than or equal to 1.0 mg/l the rate of chemisorption is limited by external diffusion, and at higher concentrations by chemical reaction on the sorbent surface, as well as availability of active centres. The possibility of application of solid residue of pyrolysis of worn tyres after its acid-alkali processing for purification of solutions from copper ions is proved.
About the Authors
K. R. TarantsevaRussian Federation
Dr. Sci. (Eng.), Professor
M. S. Khudojberdiev
Russian Federation
Doktorand
A. M. Gonopolsky
Russian Federation
Dr. Sci (Eng.), Professor
References
1. Дудникова Ю.Н., Касьянова О.В. Исследования элементного состава и морфологии поверхности углеродистого твердого остатка пиролиза вышедших из употребления резинотехнических изделий. Химия и химическая технология: достижения и перспективы: IV Всероссийская конференция. Кемерово, КузГТУ, 2018. С. 305.1—305.5.
2. Vural U.S., Yinanç A. Improved demineralization of the carbon black obtained from the pyrolysis of the sidewall and tread of scrap Tires: Extraction of some micro-/macro-nutrient elements of plants.Environmental Research and Technology. 2024. 7(3). Р. 347—355. https://doi.org/10.35208/ert.1358852.
3. Lillo-Ródenas M.A., Cazorla-Amorós D., Linares-Solano A. Understanding Chemical Reactions between Carbons and NaOH and KOH: An Insight into the Chemical Activation Mechanism. Carbon. 2003. 41. 267—275. https://doi.org/10.1016/S0008-6223(02)00279-8
4. Choi Jiho, Kang Jihyun, Yang Huiseong. Enhancing Uptake Capability of Green Carbon Black Recycled from Scrap Tires for Water Purification. Coatings. 2024. 14. Р. 389.10.3390/coatings14040389.
5. El-Maadawy M., Elzoghby Amir, Masoud Ahmed ets. Conversion of carbon black recovered from waste tires into activated carbon via chemical/microwave methods for efficient removal of heavy metal ions from wastewater. RSC Advances. 2024. 14. Р. 6324—6338. 10.1039/d4ra00172a.
6. Кузнецова Т.С., Бураков А.Е., Ананьева О.А. и др. Кинетика сорбции свинца из водных растворов на наноструктурированном криогеле, модифицированном органическими полимерами. Коллоидный журнал. 2024. Т. 86. №3. C. 357—367. doi: 10.31857/S0023291224030056.
7. Datsko T., Zelentsov V. Kinetic and Adsorption Mechanism of Methylene Blue by Nanocomposite TiO2/Diatomite and Its Components.Elektronnaya Obrabotka Materialov. 2023. 59. Р. 46—54. 10.52577/eom.2023.59.3.46.
8. Годаев Б.С., Козлов В.В. Кинетика удаления Cu(II) из водного раствора с использованием нанокомпозита Fe3O4/C. Chemical Bulletin. 2023. Т. 6. № 1. С. 5—12.
9. Скугорева С.Г., Кантор Г.Я., Домрачева Л.И. Биосорбция тяжёлых металлов микромицетами: особенности процесса, механизмы, кинетика. Теоретическая и прикладная экология. 2019. № 2. С. 14—31.
10. Конькова Т.В., Рысев А.П. Теория и практика жидкофазной адсорбции в технологии неорганических веществ. М., Изд-во РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2022. 120 с.
11. Дремичева Е.С., Лаптев А.Г. Моделирование процесса сорбции при очистке сточных вод от нефтепродуктов и тяжелых металлов. Теоретические основы химической технологии. 2019. Т. 53. № 3. С. 267—275.
12. Маслова М.В., Евстропова П.Е. Кинетика сорбции катионов кадмия и кобальта сорбентом на основе фосфата титана. Журнал физической химии. 2021. Т. 95. № 10. С. 1585—1590.
Review
For citations:
Tarantseva K.R., Khudojberdiev M.S., Gonopolsky A.M. Study of Kinetics of Copper Sorption dy Activated Carbon from Solid Residue of Worn Tyre Pyrolysis. Ecology and Industry of Russia. 2025;29(10):36-41. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0395-2025-10-36-41