Fluoride Removal from Aqueous Solution by Electrocoagulation Using Aluminium Electrodes: Isotherm and Kinetic Studies

Abstract

Bu çalışmanın ana amacı, alüminyum elektrotlar kullanılarak elektrokoagülasyon tekniği ile sulu çözeltilerden florürün giderilmesidir. Çalışma koşullarını optimize etmek için akım yoğunluğu, zaman ve giriş florür konsantrasyonu gibi çeşitli parametrelerin etkisi üzerine çalışmalar yürütülmüştür. Deneysel çalışmalar, 11 mA/cm 2 akım yoğunluğu, 30 dk reaksiyon süresi ve 10 mg/L giriş florür konsantrasyonu koşullarında %87,4 maksimum giderim veriminin elde edildiğini göstermiştir. Elektrokoagülasyon mekanizması ve prosesin karakteristik parametreleri isoterm (Langmuir and Freundlich) ve kinetik modeller (1. ve 2. Derece) ile analiz edilmiştir. Deneysel veriler Langmuir ve Freundlich izoterm denklemleri ile uyum sağlamıştır. Kinetik çalışma sonuçları, farklı koşullar altında 2. derece kinetik modelin daha yüksek korelasyon katsayısı sağladığını göstermiştir.The main objective of the present study was the removal of fluoride from aqueous solution by electrocoagulation technique using aluminum electrodes. The effect of various parameters such as current density, time and initial fluoride concentration were studied to optimize the conditions. Experimental study showed that maximum removal efficiency (87.4%) was achieved at the conditions of current density 11 mA/cm 2 , reaction time 30 min and initial fluoride concentration 10 mg/L. Isotherm models (Langmuir and Freundlich) and kinetic models (pseudo-first order and pseudo-second order) were used to analyze the electrocoagulation mechanism and characterize the process parameters. Experimental data well fitted with Langmuir and Freundlich isotherm equations and results of the kinetic study indicated that pseudo-second order kinetic model give higher correlation coefficients for different conditions.