بررسی جذب سطحی فسفریک اسید از محیط آبی توسط سبوس گندم و پوست موز

در این پژوهش، جذب سطحی فسفریک اسید از محیط آبی در سامانه ناپیوسته توسط جاذب­ های گوناگونی مانند پوست گندم و پوست موز ، در دماهای گوناگون (۲۹۸، ۳۰۸ و ۳۱۸ کلوین) مورد بررسی قرار گرفت. از آنالیزهای FT-IR و SEM به ترتیب به منظور تعیین گروه ­های عاملی موجود در ساختار جاذب ­ها و جزئیات سطح جاذب­ ها استفاده شد. در آزمایش­ های جذب، اثر پارامترهای مهم مانند زمان تماس، مقدار جاذب، دما و غلظت اولیه اسید بر کارایی فرایند جذب مورد بررسی قرار گرفت. زمان تعادل برای پوست گندم و پوست موز ۵۰ دقیقه تعیین شد. مقدار بهینه جاذب برای پوست موز و پوست گندم ۳ گرم (به ازای ۵۰ میلی­ لیتر از محلول) تعیین شد. بررسی اثر دما نشان داد، که با افزایش دما برای هر دو جاذب، درصد جذب فسفریک اسید کاهش یافته است. مدل­ های گوناگون هم دمای جذب، مانند لانگمویر، فروندلیچ، تمکین و دوبینین-رادوشکویچ  برای تحلیل داده ­های تعادلی در دماهای گوناگون به­ کار گرفته شد که برای پوست موز هم­ دمای لانگمویر و فروندلیچ و برای پوست گندم، هم ­دمای فروندلیچ بیش­ترین مطابقت با داده­ های تجربی دارا می­ باشد. برای توصیف سینتیک جذب، مدل­ های سینتیکی گوناگون(شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم، الوویچ و مدل نفوذ درون­ ذره­ ای) انتخاب شد و مدل شبه مرتبه دوم برای هر دو جاذب بیش­ترین سازگاری را با داده ­های تجربی داشت. پارامترهای ترمودینامیکی مانند تغییرات انرژی آزاد گیبس استاندارد جذب (ΔGͦ ads)، تغییرات آنتالپی استاندارد جذب (ΔHͦ ads) و تغییر آنتروپی استاندارد جذب (ΔSͦ ads) با استفاده از ثابت های تعادل در دماهای گوناگون محاسبه شدند. مقدارهای منفیΔGͦ ads  در همه دماها نشان­دهنده خود به ­خودی بودن جذب فسفریک اسید توسط جاذب­ ها می ­باشد و مقدارهای منفی ΔHͦ ads نشان داد که جذب فسفریک اسید روی جاذب­ ها گرمازا است. بیشترین درصد جذب به دست آمده در دمای ۲۹۸ کلوین معادل ۷۲ درصد به دست آمد. ظرفیت جذب به دست آمده برای پوست موز و پوست گندم به ترتیب ۲۰ و ۱۱ میلی گرم بر گرم تعیین شد. که در نتیجه، پوست موز جاذب بهینه شد.

کلیدواژه ها:

فسفریک اسید ، سبوس گندم ، پوست موز ، جذب سطحی ، هم دمای جذب