مطالعه ترمودینامیک فرآیند جذب سطحی آلاینده قرمز مستقیم ۱۶ توسط جاذب لیکا /زیرکونیا

این پژوهش به بررسی اثر دما و به تبع آن مطالعه ترمودینامیک فرآیند جذب سطحی ماده رنگ زای قرمز مستقیم ۱۶ به عنوان آلاینده هدف در محیط آبی توسط بستر های ثابت جاذب لیکا/زیرکونیا می پردازد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی ساخت موفقیت آمیز بسترها را تایید نمودند. جهت اجرای فرآیند جذب سطحی، این بسترها در دیواره داخلی یک ظرف شش ضلعی دوجداره به طور ثابت جانمایی گردیدند. بررسی اثر دمای محیط بر فرآیند جذب سطحی، از طریق اجرای چندین آزمایش در شرایط pH برابر با۲.۷، در محدوده دمایی ۵ تاC ° ۴۰ بر روی محلول هایی با غلظت اولیه ۳۰ میلی گرم بر لیتر از آلاینده هدف انجام شد. نتایج نشان دادند که دما اثر دوگانه ای در زمان های ابتدایی و انتهایی فرآیند جذب بر روی بازده حذف آلاینده دارد. در دقیقه دوم از آغاز فرآیند، افزایش دما از ۵ بهC ° ۴۰ منجر به افزایش بازده حذف از%۴۴.۱ به %۵۵.۷ می گردد. در دقیقه ۳۰، افزایش دما از ۵ بهC ° ۴۰ منجر به کاهش بازده حذف از %۹۳.۲ به %۸۹.۳ می شود. بررسی های ترمودینامیکی نشان دادند که مقادیر منفی به دست آمده برای تغییرات آنتالپی ۱۸.۵۱ (kJ/mol)) ΔH°= - (، آنتروپی = -۰.۰۴۹ (kJ/mol.K)) ΔS° ( و انرژی آزاد گیبس (ΔG°< ۰ (kJ/mol)) به ترتیب بیانگر جذب فیزیکی گرمازا، کاهش بی نظمی و خود به خودی بودن فرآیند جذب سطحی می باشد. همچنین مقدار انرژی فعال سازی فرآیند با بررسی اثر دما بر روی مقادیر ثابت سرعت مرتبه دوم فرآیند بر اساس رابطه خطی آرنیوس برابر با (kJ/mol) ۱۶.۰۹ به دست آمد.

کلیدواژه ها:

تصفیه پساب ، جاذب لیکا/زیرکونیا ، اثر دما ، ترمودینامیک ، قرمز مستقیم ۱۶