مطالعه سینتیک، تعادل و ترمودینامیک جذب یون های سریم و لانتانیم از محلول های آبی با استفاده از رزین تبادل یون آمبرلیت XAD-۷ آغشته به استخراج کننده ی بیس (۲، ۴، ۴- تری متیل پنتیل) فسفینیک اسید

در این پژوهش جذب یون های سریم و لانتانیم از محلول های آبی با استفاده از رزین آمبرلیت XAD-۷ آغشته به استخراج کننده ی بیس (۲، ۴، ۴- تری متیل پنتیل) فسفینیک اسید (سیانکس-۲۷۲) در سیستم ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت. مشخصه یابی رزین تهیه شده، با استفاده از تکنیک های آنالیز تبدیل فوریه ی زیر قرمز (FTIR) و میکروسکوپی الکترون روبشی (SEM) به انجام رسید. اثر پارامترهای عملیاتی چون pH محلول، زمان تماس محلول با رزین، دمای فرایند و غلظت اولیه ی محلول یون های فلزی بر فرایند جذب سریم و لانتانیم از محلول های آبی بررسی شد. نتیجه ی بررسی ها نشان داد که با افزایش pH محلول، میزان جذب سریم و لانتانیم افزایش یافته و جذب بیشینه در ۶ pH رخ می دهد. از سه مدل ایزوترم لانگمویر، فروندلیچ و تمکین برای توصیف داده های تعادلی بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که داده های تجربی جذب سریم و لانتانیم با ایزوترم لانگمویر بهتر برازش می شوند (۰.۹۹۹=R۲(Ce)=۰.۹۹۸، R۲(La)). بیشینه ظرفیت رزین برای جذب یون های سریم و لانتانیم به ترتیب برابر با ۱۱.۱۷ و ۶.۴۸ میلی گرم بر گرم به دست آمد. مطالعه ی سینتیک فرایند جذب با استفاده از سه مدل: شبه مرتبه ی اول، شبه مرتبه ی دوم و نفوذ درون ذره ای نشان داد که داده های سینتیکی جذب سریم و لانتانیم، با معادله ی سرعت شبه مرتبه ی دوم بهتر برازش شدند (۰.۹۸۵=R۲(Ce)=۰.۹۶۶، R۲(La)). بررسی پارامترهای ترمودینامیکی تغییرات آنتالپی (ΔH)، تغییرات انرژی آزاد گیبس (ΔG) و تغییرات آنتروپی (ΔS) برای فرایند جذب در دماهای مختلف صورت گرفت. مقادیر مثبت تغییرات آنتالپی و مقادیر منفی تغییرات انرژی آزاد گیبس نشان داد که فرایند جذب سریم و لانتانیم گرماگیر و خودبه خودی است.

کلیدواژه ها:

سریم ، لانتانیم ، رزین آغشته به سیانکس-۲۷۲ ، آمبرلیت XAD-۷ ، ایزوترم جذب