بررسی کارایی زئولیت کلینوپتیلولیت طبیعی در حذف منیزیم از محلول‌های آبی

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 مهندسی شیمی-دانشکده فنی-دانشگاه گیلان

2 دانشگاه گیلان- دانشکده مهندسی شیمی-

3 گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی ،دانشگاه گیلان، رشت، ایران

چکیده

در این تحقیق به بررسی جذب منیزیم در سیستم ناپیوسته توسط زئولیت، پرداخته شده است و اثر عوامل مؤثر بر فرآیند جذب سطحی مانند pH اولیه محلول، مدت زمان تماس جاذب با محلول، غلظت اولیه منیزیم در محلول، مقدار جاذب و دما بر درصد جذب منیزیم مورد بررسی قرار گرفت. هم‌چنین خصوصیات سطح و گروه‌های عاملی موجود درجاذب به ترتیب توسط آنالیزهای SEM وFTIR مورد بررسی قرار گرفتند. در مطالعه اثر pH ، بالاترین درصد جذب منیزیم برای زئولیت در7=pH اتفاق افتاد. با افزایش زمان تماس بین جاذب و محلول، درصد جذب افزایش یافته و پس از گذشت 60 دقیقه به تعادل رسید. در بررسی اثر غلظت اولیه منیزیم در محدوده 250-50 میلی‌گرم بر لیتر، نتایج نشان داد با افزایش غلظت، درصد جذب کاهش یافته و با افزایش مقدار زئولیت از 5/0 تا 5/2 گرم، درصد جذب افزایش پیدا کرد. با بررسی اثر دما مشاهده شد با افزایش دما، درصد جذب نیز افزایش یافته است. مشخصات ترمودینامیکی در سه دمای 25، 35 و 45 درجه سانتی‌گراد مورد بررسی قرار گرفتند. مقادیر منفی انرژی آزاد گیبس استاندارد(〖"∆G" 〗^"o" )" " نشان داد که فرآیند جذب خودبه‌خودی است. مقدار مثبت آنتالپی استاندارد(〖"∆H" 〗^"o" ) گرماگیر بودن فرآیند را نشان داد و مقدار مثبت آنتروپی استاندارد (〖"∆S" 〗^"o" ) می‌تواند به افزایش تصادفی بودن در سطح مشترک جاذب و محلول نسبت داده شود. در بررسی مد‌‌ل‌های سینتیک فرآیند جذب(شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم و نفوذ درون ذره‌ای)، مشاهده شد که مدل شبه مرتبه دوم بیشترین تطابق را با داده‌های تجربی دارد. هم‌چنین در بررسی اثر غلظت اولیه منیزیم در محلول و برازش داده‌های تجربی با هم‌دماهای لانگمویر، فروندلیچ، تمکین، دوبینین رادوشکویچ - و با توجه به مقادیر2R به دست آمده، هم‌دمای لانگمویر بیشترین تطابق را داشته است و بیشترین ظرفیت جذب لانگمویر 77/4 میلی‌گرم بر گرم در دمای 45 درجه سانتی‌گراد می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات