Removal of methylene blue, a basic dye from aqueous ... - CiteSeerX

0 downloads 0 Views 1021KB Size Report
adsorption using teak tree ( Tectona grandis) bark powder ... powder (TTBP) were carried out as a function of process of parameters includes initial MB.
INTERNATIONAL JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCES   Volume 1, No 5, 2011  © Copyright 2010 All rights reserved Integrated Publishing Association  Research article 

ISSN   0976 – 4402 

Removal of methylene blue, a basic dye from aqueous solutions by  adsorption using teak tree ( Tectona grandis) bark powder  Satish Patil 1 , Sameer Renukdas 2 , Naseema Patel 2  1­ Department of Chemistry, K.E.S.A.P.Science College, Nagothane, Maharashtra  2 ­ Department of Chemistry, Yashwant College,Nanded, Maharashtra.  [email protected]  ABSTRACT  Systematic  batch  mode  studies  of  adsorption  of  methylene  blue  (MB)  on  teak  tree  bark  powder (TTBP) were carried out as a function of process of parameters includes initial MB  concentration, dose of adsorbent, pH, agitation time, agitation speed, temperature and particle  size.  TTBP  was  found  to  have  excellent  adsorption  capacity.  Freundlich,  Langmuir  and  Temkin  isotherm  models  were  used  to  test  the  equilibrium  data.  The  best  fitting  isotherm  models was  found to be Langmuir and Freundlich. The  linear regression coefficient R 2  was  used  to  elucidate  the  best  fitting  isotherm  model  (R 2  ≈  0.99).The  monolayer  (maximum)  adsorption  capacity  (qm)  was  found  to  be  333.333  mg  g ­1  for  TTBP.  The  dimensionless  separation  factor  (RL)  values  lie  between  0.015  to  0.3289  indicated  favourable  adsorption.  Lagergen pseudo –first order, Lagergen pseudo ­second order, Natrajan and Khalaf first order,  Bhattacharya Venkobachar first order and Elovich kinetic models were tested for the kinetic  study. Lagergen pseudo ­second order model best fits the kinetics of adsorption (R 2  = 1, q e(the)  ≈  q e(exp)).  Intra  particle  diffusion  model  showed  boundary  layer  effect  and  larger  intercepts  indicates contribution of surface adsorption was high in rate controlling step. Adsorption was  found  to  increase  on  increasing  pH,  increasing  temperature  and  decreasing  particle  size.  Thermodynamic analysis showed negative values of ∆G indicating adsorption was favourable  and  spontaneous,  positive  values  of  ∆H  indicating  endothermic  physical  adsorption  and  positive  values  of  ∆S  indicating  increased  disorder  and  randomness  at  the  solid­  solution  interface of MB with the adsorbent TTBP.  Key  words:  Adsorption  isotherm,  methylene  blue(MB),  Teak  tree  bark  powder  (TTBP),  kinetic and thermodynamic parameters  1. Introduction  High production and use of dyes generates coloured wastewater and pollute the environment.  Textile,  paper  and  food  industries,  tanneries,  electroplating  factories  discharge  coloured  wastewater (Mckay, et al. 1998). Colour or dye being one of the recalcitrant, persist for long  distances in flowing water, retards photosynthesis, inhibit growth of aquatic biota by blocking  out  sunlight  and  utilising  dissolved  oxygen.  Some  dyes  may  cause  allergic  dermatitis,  skin  irritation, cancer and mutation in man.  The  methods  of  colour  removal  from  industrial  effluents  include  coagulation,  floatation,  biological  treatment,  hyper  filtration,  adsorption  and  oxidation.  Among  these  options,  adsorption is most preferred method and activated carbon is most effective adsorbent widely  employed  to  treat  wastewater  containing  different  classes  of  dyes,  recognizing  the  economical drawback of commercial activated carbon.

Received on November, 2010 Published on December 2010 

711 

Removal of methylene blue, a basic dye from aqueous solutions by adsorption using teak tree ( Tectona grandis)  bark powder 

Many  researchers  have  studied  the  applicability  of  low  cost  alternative  materials  like  saw  dust,  coir  pith,  olive  stone,  pine  bark,  coconut  shell,  tropical  grass  almond  shells  etc  as  carbonaceous  precursors  from  the  removal  of  dyes  from  wastewater  (Arivoli,  et  al.  2007;  Sekar, et al. 1995; Selvarani, et al. 2000). 

The  present  study  undertaken  to  evaluate  the  efficiency  of  teak  tree  bark  powder  as  an  adsorbent  for  the  removal  of MB dye  from  aqueous  solutions.  The kinetic,  equilibrium and  thermodynamic data on batch adsorption studies were carried out to understand the process of  adsorption. The effect of adsorption parameters such as initial dye concentration, temperature,  pH, adsorbent dose, contact time, agitation time has been studied.  2. Materials and Methods  2.1 Adsorbent  Adsorbent used in the present study is Teak tree bark powder (TTBP). Mature dried bark of  teak tree were collected from one of the forest of western region of Maharashtra state in India  and washed thoroughly with distilled water to remove dust and other impurities. Washed bark  was dried for 5 days in sunlight. Dried bark was grounded in a domestic mixer­ grinder. After  grinding,  the  powders  were  again  washed  and dried.  Different sized  TTBP’s  were  stored in  plastic container for further use.  2.2 Dye ( Adsorbate )  MB  (C6H18ClN3S  )  was used  as  an  adsorbate  in  the  present  study,  is  a  monovalent  cationic  dye. In dye classification it is classified as C.I.Basic blue 9 and C.I.52015. It has a molecular  weight of 373.9 and was supplied by S.D.Fiine Chemicals, Mumbai, India. A stock solution  of 1000 mg l ­1  was prepared in double­ distilled water and the experimental solutions of the  desired concentration were obtained by successive dilutions.  2.3 Adsorption Experiments  Absorbance of 10 mg l ­1  was determined at different wavelengths using Equiptronics single  beam u.v. visible spectrophotometer to obtained a plot of absorbance verses wavelength. The  wavelength corresponding to the maximum absorbance (λmax= 665 nm) as determined from  the  plot,  was  noted  and  this  wavelength  was  used  for  measuring  the  absorbance  of residual  concentration  of  MB.  pH  of  solutions  were  adjusted  using  1M  HCl  and  1M  NaOH.  Equiptronics  pH – meter  was used  to  adjust  the pH of MB  solution as per  the  requirement.  By  conducting  batch  mode  experimental  studies  the  efficiency  of  the  adsorbent  TTBP  was  evaluated.  Specific  amount  of  adsorbent  were  shaken  in  25  ml  aqueous  solution  of  dye  of  varying concentration for different time periods at natural pH and temperature. At the end of  pre­determined  time  intervals,  adsorbent  was  removed  by  centrifugation  at  10000  rpm  and  supernant was analysed spectrophotometrically  for the residual concentration of MB, at 665  nm wavelength.  The  values  of  percentage  removal  and  amount  of  dye  adsorbed  were  calculated  using  following relationships :

Satish Patil, Sameer Renukdas, Naseema Patel  International Journal of Environmental Sciences Volume 1 No.5, 2011 

712 

Removal of methylene blue, a basic dye from aqueous solutions by adsorption using teak tree ( Tectona grandis)  bark powder 

Percentage removal = [(Ci  – Cf) / Ci] × 100  Amount adsorbed = (Ci  – Cf  )/ m  Where, Ci  = Initial dye concentration (mg  l ­1 ),  Cf  = Final dye concentration (mg l ­1 ),  m= Mass of adsorbent (g  l ­1 )  Experiment (1) ­ Effect of initial dye concentration and contact time  25 mg of adsorbent of ≥  120 mesh size with 25 ml of dye solution was kept constant. Batch  experiments for initial MB concentration of 100, 150, 200, 250, 300, 350 and 400 mg l ­1  were  performed  at  nearly  303K  on  a  oscillator  at  230  rpm  for  5,10,  15,  20,  30,  40,  50  and  60  minutes at pH = 7. Then optimum contact time was identified for further batch experimental  study.  Experiment (2) ­ Effect of adsorbent dosage and initial dye concentration  Initial  MB  concentrations  of  400,  500,  600  and  700  mg  l ­1  were  used  in  conjunction  with  adsorbent dose of 1, 2, 3, 4, 5, and 6 g l ­1  . Contact time = 30 minutes, pH = 7, agitation speed  = 230 rpm, temperature = 303K and particle size ≥ 120 mesh were kept constant.  Experiment (3) ­  Effect of pH  Initial  pH  of  MB  solutions  were  adjusted  to  3,  4,  5,  6,  7,  8,  9,  10  and  11  for  250  mg  l­1  concentration. Contact time= 30 minutes, adsorbent dose = 1 g l­1, agitation speed = 230 rpm,  temperature = 303K and particle size ≥ 120 mesh were kept constant.  Experiment (4) ­  Effect of particle size and initial dye concentration  Three different sized particles of ≥ 120, 120 ≤ 85 and 85 ≤ 60 mesh were used in conjunction  with 100, 150, 200, 250, 300 and 350 mg l­1 MB concentration. Contact time= 30 minutes,  adsorbent dose = 1 g l­1, agitation speed = 230 rpm, temperature = 303K and pH = 7 were  kept constant.  Experiment (5) ­  Effect of temperature and initial dye concentration  303K, 313K and 323K temperatures were used in conjunction with 100, 150, 200, 250, 300  and 350 mg l­1 MB concentration. Contact time = 30 minutes, adsorbent dose 1 g l­1, pH = 7,  agitation speed = 230 rpm and particle size ≥ 120 mesh were kept constant.  Experiment (6)­Effect of agitation speed  100,  170  and  230  rpm  agitation  speeds  were  used  in  conjunction  with  initial  MB  concentration of 250 mg l­1 for 5,10, 15, 20, 30, 40, 50 and 60 minutes. Adsorbent dose = 1 g  l­1, agitation speed = 230 rpm, temperature = 303K and pH = 7 were kept constant.  3. Results and Discussions  3.1 Investigation of sorption parameters  3.1.1 Effect of initial dye concentration and contact time Satish Patil, Sameer Renukdas, Naseema Patel  International Journal of Environmental Sciences Volume 1 No.5, 2011 

713 

Removal of methylene blue, a basic dye from aqueous solutions by adsorption using teak tree ( Tectona grandis)  bark powder 

Effect  of  initial  dye  concentration  with  contact  time  on  adsorption  of  MB  is  presented  in  Figures  1.  Uptake  of  MB  was  rapid  in  first  5  minutes  and  after  30  minutes  amount of  MB  adsorbed was almost constant. Therefore, for batch experiments 30 minutes equilibrium time  was used. Percentage sorption decreased (from 99.4 to 81.25%) but amount of MB adsorbed  per  unit  mass  of  adsorbent  increased  (from  99.4  to  325  mg  g­1)  with  increase  in  MB  concentration from 100 to 400 mg l­1.  3.1.2 Effect of adsorbent dosage and initial dye concentration  The adsorption of MB on TTBP was studied by varying the adsorbent dosage. The amount of  MB  adsorption  increased  with  increase  in  dosage  of  adsorbent.  Percentage  removal  of  MB  decreased with increase in concentration, Figure 2. This is due to the increase in availability  of surface active sites resulting from the increased dose and conglomeration of the adsorbent  (Kannan and Karuppasamy, 1998). For above 95% removal of MB, adsorbent dosage of 3, 3,  4, 5 g l­1 for TTBP were needed for initial MB concentrations  400, 500, 600 and 700 mg l­1  respectively. 

Figure 1: Effect of initial dye concentration and contact time on adsorption of MB on TTBP. 

Figure 2 : Effect of adsorbent dosage and initial dye concentration on adsorption of MB on  TTBP.

Satish Patil, Sameer Renukdas, Naseema Patel  International Journal of Environmental Sciences Volume 1 No.5, 2011 

714 

Removal of methylene blue, a basic dye from aqueous solutions by adsorption using teak tree ( Tectona grandis)  bark powder 

3.1.3 Effect of pH  pH is an important factor in controlling the adsorption of dye onto adsorbent. The adsorption  of MB from 250mg l­1 concentration on TTBP was studied by varying the pH from 3 to 11.  The  amount  of dye  adsorbed per unit  mass  of  adsorbent  at  equilibrium  (qe)  increased  from  120 to 246.2 mg g­1 (48% to 98.48%) by variation in pH from 3 to 11, Figure 3.  3.1.4 Effect of particle size and initial dye concentration  Adsorption of MB on three sized particles ≥ 120, 120 ≤ 85 and 85 ≤ 60 mesh of TTBP was  studied for 100 to 350 mg l­1 concentrations of MB. The results of variation of these particle  sizes  on  dye  adsorption  are  shown  in  Figure  4.  It  can  be  observed  that  as  the  particle  size  increases  the  adsorption  of  dye  decreases  and  hence  the  percentage  removal  of  dye  also  decreases.  This  is  due  to  the  decrease  in  available  surface  area.  For  larger  particles,  the  diffusion  resistance  to  mass  transfer  is  high  and  most of  the internal  surface  of  the  particle  may not be utilized for adsorption and so the amount of dye adsorbed is small. 

Figure 3 : Effect of pH on adsorption of MB From initial concentration 250 mg l ­1  MB  solution on TTBP. 

Figure 4 : Effect of particle size and initial dye concentration on % removal of MB on TTBP.

Satish Patil, Sameer Renukdas, Naseema Patel  International Journal of Environmental Sciences Volume 1 No.5, 2011 

715 

Removal of methylene blue, a basic dye from aqueous solutions by adsorption using teak tree ( Tectona grandis)  bark powder 

3.1.5 Effect of temperature and initial dye concentration  Temperature  has  important  effects  on  adsorption  process.  Thermodynamic  parameters  like  heat of adsorption and energy of activation play an important role in predicting the adsorption  behaviour  and  both  are  strongly  dependent  on  temperature.  Adsorption  of  MB  at  three  different temperatures (303K, 313K and 323K) onto TTBP was studied for 100 to 350 mg l­1  initial MB concentrations.  It is observed that as the experimental temperature increases from  303K  to  323K,  the  dye  adsorption  also  increases.  As  the  temperature  increases,  rate  of  diffusion  of  adsorbate  molecules  across  external  boundary  layer  and  internal  pores  of  adsorbent particle increases 7. Changing the temperature will change the equilibrium capacity  of the adsorbent for particular adsorbate.  3.1.6 Effect of agitation speed  The  sorption  is  influenced  by  mass  transfer  parameters.  The  sorption  kinetics  of  MB  by  TTBP for different agitation speeds ranging from 100 to 230 rpm was studied.  The amount  adsorbed  at  equilibrium  was  found  to  increase  from 213, 224.5  and 229.5  mg  g­1 of TTBP  with increased in agitation speed from 100, 170 and 230 rpm of an oscillator from 250 mg l­1  initial  MB  solution.  This  is  because  with  low  agitation  speed  the  greater  contact  time  is  required to attend the equilibrium. With increasing the agitation speed , the rate of diffusion  of  dye  molecules  from  bulk  liquid  to  the  liquid  boundary  layer  surrounding  the  particle  become higher because of an enhancement of turbulence  and a decrease of thickness of the  liquid boundary layer.  3.2 Adsorption Kinetics  To  investigate  the  mechanism  of  adsorption,  pseudo  ­  first  order  and  pseudo­  second  order  models  were  used.  The  Lagergen  (Singh  et  al.,  1998)  pseudo­  first  order  rate  expression  is  given as  log (qe ­ qt) = log qe – (k1 / 2.303) t 

(1) 

Where  qe  and  qt  are  amounts of  dye  adsorbed  (mg  g­1) on  adsorbent  at  equilibrium  and  at  time  t,  respectively  and  k1  is  rate  constant  of  pseudo  first  order  adsorption      (min­1).  The  slope  and  intercept  values  of  plot  log(qe  ­  qt)  against  t  ,  Figure    5  were  used  to  determine  pseudo first order rate constant (k1) and theoretical amount of dye adsorbed per unit mass of  adsorbent  qe(the),  respectively.  qe(the)were  compared  with  the  qe(exp)  values  in  Table(1).  qe(exp)  values  differ  from the  corresponding  qe(the)  values  and  also  correlation  coefficient  values  (R2  )  values  were  not  high  for  all  concentrations  showed  that  pseudo  first  order  equation  of  Langergen  does  not  fit  well  with  whole  range  of  contact  time  and  is  generally  applicable for initial stage of adsorption (Ho and Mckay, 1999).  The Langergen pseudo­ second order kinetic model (Ho and Mckay, 1999) is given as  t/qt = 1/(k2qe2) + t/qe  (2)  Where  k2  is  rate  constant  of  second  order  adsorption  (g  mg­1  min­1).  The  slopes  and  intercepts  of  plot  of  t/qt  against  t  ,  Figure  6,  were  used  to  determine  qe(the)  and  k2  respectively.  From  highly  linear  plots  it  is  cleared  that  there  may  be  a  possibility  of  chemisorptions  playing  a  significant  role  in  the  rate  determining  step.  The  pseudo  second

Satish Patil, Sameer Renukdas, Naseema Patel  International Journal of Environmental Sciences Volume 1 No.5, 2011 

716 

Removal of methylene blue, a basic dye from aqueous solutions by adsorption using teak tree ( Tectona grandis)  bark powder 

order  parameters,  qe(the),  h  and  k2  obtained  from  the  plot  are  represented  in  Table  (1).  Where h is initial adsorption rate (mg g­1.min), h = k2 qe2 

Figure 5 : Pseudo first order plot of effect of initial dye concentration and contact time on  adsorption of MB on TTBP. 

Figure 6 : Pseudo second order plot of effect of initial dye concentration and contact time on  adsorption of MB on TTBP. 

The  correlation  coefficient  R2  for  second  order  adsorption  model  has  very  high  values  for  both  the  adsorbents  (R2  =  1)  and  qe(the)  values  are  consistent  with  qe(exp)  showed  that  pseudo second order adsorption equation of Langergen fit well with whole range of contact  time and dye adsorption process appears to be controlled by chemisorptions.  The linearized form of Natarajan and Khalaf first order kinetic equation is presented as  log (Co/Ct)  = (K /2.303) t 

(3) 

Where Co and Ct are concentration of MB (mg l­1) at time zero and time t respectively. K is  first  order  adsorption  rate  constant  (min­1)  which  was  calculated  from  slope  of  the  plot  log(Co/Ct)  against  t,  Figure 7 (R2 =  0.766 to 0.984) Table 2.

Satish Patil, Sameer Renukdas, Naseema Patel  International Journal of Environmental Sciences Volume 1 No.5, 2011 

717 

Removal of methylene blue, a basic dye from aqueous solutions by adsorption using teak tree ( Tectona grandis)  bark powder 

The  linearized  form  of  Bhattacharya  and  Venkobachar    first  order  kinetic  equation  is  presented as  log [ 1 – U(T) ] = ­ (k /2.303) t 

(4) 

Where  U(T) = [(Co­Ct) / (Co­Ce)],                Ce  is equilibrium MB concentration (mg l­1)  K  is first order adsorption rate constant (min­1) which was calculated from slope of the plot  log [ 1 – U(T) ] against  t,  Figure 8 (R2 =  0.894 to 0.974) Table 2. Correlation coefficient  values (R2 ) values were not high for all concentrations showed that Natarajan and Khalaf as  well  as  Bhattacharya  and  Venkobachar  first  order  equations  does  not  fit  well  with  whole  range of concentration for adsorption of MB on TTBP. 

Figure 7 : Natarajan and Khalaf first order plot of effect of initial dye concentration and  contact time on adsorption of MB on TTBP. 

Figure 8: Bhattacharya and Venkobachar  first order plot of effect of initial dye concentration  and contact time on adsorption of MB on TTBP. 

Steps involved in sorption of the dye by adsorbent includes transport of solute from aqueous  to surface of solid and diffusion of solute into the interior of pores, which is generally a slow  rate  determining  process.  According  to  Weber  and  Morris,  the  intra  particle  diffusion  rate  constant (Ki) is given by the following equation  qt = Ki t 1/2  (5) Satish Patil, Sameer Renukdas, Naseema Patel  International Journal of Environmental Sciences Volume 1 No.5, 2011 

718 

Removal of methylene blue, a basic dye from aqueous solutions by adsorption using teak tree ( Tectona grandis)  bark powder 

Ki (mg g­1 min­1/2 ) values can be determined from the slope of the plots qt against t 1/2 ,  Figure  9 showed a linear relationship after certain time but they do not pass through origin.  This is due to boundary layer effect. The larger the intercept, the greater the contribution of  surface sorption in rate determining step. The intercepts and Ki values of plots qt against t 1/2  increases with increase the initial concentration of dye, Table (2). Initial portion is attributed  to  the  liquid  film  mass  transfer  and  linear  portion  to  the  intra  particle  diffusion.  Previous  studies showed the same features of the plot which characterize different steps of adsorption  process (Zaksu, et al. 2005).  The linearized form of Elovich kinetic equation is presented as  qt =1/ β [ln(αβ)] + ln t /β  (6)  Where  α  is  the  initial  adsorption    rate  (mg  /g  /min),  β  is  the  desorption  constant  (g mg–1)  during any experiment. Constants α and β are the calculated, from the intercept and slope of  plot   qt against ln t. Figure 10. This Elovich kinetic model gave quiet satisfactory results for  TTBP.  Table  2.  Initial  rate  of  adsorption  was  found  to  increased  and  desorption  constant  decreased with increase in dye concentration. 

Figure 9 : Intra particle diffusion plot of effect of initial dye concentration and contact time  on adsorption of MB onto TTBP. 

Figure 10: Elovich plot of effect of initial dye concentration and contact time on adsorption  of MB on TTBP.

Satish Patil, Sameer Renukdas, Naseema Patel  International Journal of Environmental Sciences Volume 1 No.5, 2011 

719 

Removal of methylene blue, a basic dye from aqueous solutions by adsorption using teak tree ( Tectona grandis)  bark powder 

Table 1: Effect of initial dye concentration and contact time on adsorption of MB  Initial  MB  Conc.  (mg/l)  100  150  200  250  300  350  400 

Pseudo ­first order model 

Pseudo ­second order model 

K1  h  q e(the)  qe(exp)  K2  qe(the)  2  ­  R  (min  (mg/g  (mg/g)  (mg/g)  (g/mg/min)  (mg/g)  1  )  .min)  0.025  100  250  99.4  0.0714  7.362  0.995  99.4  0.036  166.667  944.013  145.2  0.129  7.499  0.894  145.2  0.025  200  1000  189.8  0.1313  19.055  0.922  189.8 

q e(exp)  (mg/g) 

229.5  0.0507  27.164  0.903  229.5  268  0.1028  34.514  0.973  268  300  0.1128  30.832  0.974  300 

0.008 

0.0622  29.376  0.955 

325 

325 

250 

R 2 

500 

1  1  1  1 

0.009 

333.333  999.998 



0.009 

333.333  999.998 



0.009 

333.333  999.998 



Table 2: Effect of initial dye concentration and contact time on adsorption of MB on TTBP 

Initial  MB  Conc.  (mg/l) 

Intra particle  diffusion model 

Natarajan and  Khalaf model 

Elovich Model 

K  (min ­  1  ) 

Bhattacharya  and  Venkobachar  model  K  (min ­  R 2  1  ) 

Ki  (mg/g/min 1/2 ) 



α 

100 

0.937 

0.906 

1.9 

150 

0.875 

0.513  2.305  0.441  0.669  0.046  0.613  0.129  0.894 

200 

1.825 

0.648  4.733  0.217  0.798  0.046  0.766  0.131  0.922 

250 

3.993 

0.848  8.124  0.128  0.909  0.021 

300 

3.363 

0.79 

350 

2.967 

0.766  7.422  0.138  0.889  0.012  0.842  0.113  0.974 

400 

4.14 

0.887  10.147  0.102  0.97  0.007  0.839  0.062  0.955 



β 





R 2 

0.537  0.723  0.055  0.984  0.069  0.961 

0.85 

0.069  0.961 

8.414  0.123  0.899  0.016  0.868  0.108  0.973 

3.3 Adsorption isotherms  The  Freundlich  equation  was  employed  for  the  adsorption  of  MB  onto  the  adsorbent.  The  isotherm was represented by  log qe = log Kf + 1/n log Ce 

(7)

Satish Patil, Sameer Renukdas, Naseema Patel  International Journal of Environmental Sciences Volume 1 No.5, 2011 

720 

Removal of methylene blue, a basic dye from aqueous solutions by adsorption using teak tree ( Tectona grandis)  bark powder 

Where  qe  is  amount  of  MB  adsorbed  at  equilibrium  (mg  g­1),  Ce  is  the  equilibrium  concentration  of  MB  in  solution  (mg  l­1),  Kf  and  n  are  constant  incorporating  factors  affecting the adsorption capacity and intensity of adsorption respectively. The plots of log qe  against log Ce showed good linearity (R2 = 0.903 to 0.998) indicating the adsorption of MB  obeys  the  Freundlich  adsorption  isotherm,  Figure  11.  The  values  of  Kf  and  n  given  in  the  Table (3). Values of n between 2 to 3 indicates an effective adsorption (Potgeiter, et al., 2005)  while higher values of Kf represents an easy uptake of adsorbate from the solution (Mahvi, et  al., 2004).  The Langmuir isotherm was represented by the following equation  Ce / qe = 1/ (qm b) + Ce /qm  (8)  Where qm is monolayer (maximum) adsorption capacity (mg g­1) and b is Langmuir constant  related  to  energy  of  adsorption  (1/mg).  A  linear  plots  of  Ce  /  qe  against  Ce  suggest  the  applicability of the Langmuir isotherms Figures 12 (R2= 0.986 to 0.989). The values of qm  and b were determined slop and intercepts of the plots, Table (3). The essential features of the  Langmuir isotherm can be expressed in terms of dimensionless constant separation factor, RL,  which is defined by the following relation given by Hall, et al., 1966  RL = 1/ (1+bCo) 

(9) 

Where Co is initial MB concentration (mg  l­1).  The nature of adsorption  if,  RL > 1= Unfavourable, 

RL = 1 Linear, 

RL = 0Irreversible ,  0   2,  RL  =  0.015  to  0.3289 ) confirmed that the adsorption of MB on TTBP was favourable.  3.  Langmuir and Freundlich isotherm models and Lagergen pseudo ­second order model  were found to be best fitting isotherm  and kinetic models.  4.  The  values  amount  of  MB  adsorbed  per  unit  mass  of  TTBP  obtained  by  Lagergen  pseudo  ­second  order  model,  qe(the)  were  in  consistent  with  the  experimental  values,  qe(exp) .indicate chemisorptions playing role in rate determining step.  5.  Intra  particle  diffusion  model  showed  boundary  layer  effect  and  larger  intercepts  indicates contribution of surface adsorption was high in rate controlling step.  6.  Adsorption  was  found  to  increase  on  increasing  pH,  temperature,  agitation  speed and  decreasing particle size.  7.  Thermodynamic analysis showed that adsorption of MB on TTBP was: ·  favourable and spontaneous (negative values of ∆G,  ­4.882  to ­12.1 KJ mole­ ·  Endothermic (positive values of ∆H, 9.827 to 12.72 KJ mole­1) ·  Physisorption ( small ∆H