مطالعات همدما و ترمودینامیکی جذب سرب توسط هیدروژل آلژینات پایدار شده با رس سپیولیت

پلیمر زیستی آلژینات بهدلیل دارا بودن تمایل و ظرفیت زیاد برای جذب فلزات سنگین، ماده مناسبی برای حذف این فلزات از آبهای آلوده بهشمار می­رود، اما ساختار فیزیکی ضعیف ژل تولید شده از آلژینات عامل محدود کننده استفاده عملی از این ترکیب است. در این مطالعه، از کانی­ رسی سپیولیت بهعنوان استحکام دهنده ژل آلژینات استفاده و ترکیبات هیبرید حاصل از اختلاط نسبت­های مختلف آلژینات: سپیولیت (۱:۲، ۱:۴ و ۱:۸) تهیه شد. قابلیت جذب سرب در غلظت­های متفاوت (۲۵ تا ۲۰۰۰ میلیگرم بر لیتر) در چهار دمای ۱۵، ۲۵، ۳۵ و ۴۵ درجه سلسیوس برای تعیین ثابت­های همدما و ترمودینامیکی جذب سرب بهوسیله پلیمر آلژینات، رس سپیولیت و ترکیبات هیبریدی آنها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل­های لانگمویر و فروندلیچ همدماهای جذب سرب توسط جاذب­های مورد مطالعه را بهخوبی توصیف میکنند. بر اساس پیش­بینی مدل لانگمویر، آلژینات بیشترین و سپیولیت کمترین ظرفیت جذب سرب را نشان دادند و جاذب­های هیبرید از این نظر حد واسط بودند. با افزایش دما از ۱۵ تا ۴۵ درجه سانتیگراد ظرفیت و قدرت جذب سرب توسط تمامی جاذب­ها افزایش یافت. مقادیر منفی محاسبه شده برای تغییرات انرژی آزاد گیبس، برخود بهخودی بودن و مقادیر مثبت تغییرات انتالپی به ماهیت گرماگیر جذب سرب توسط جاذب­های مذکور دلالت دارند. همچنین مقادیر مثبت تغییرات انتروپی جذب سرب نشانگر افزایش بینظمی در نتیجه تغییرات ساختاری اجزای سیستم است. بهطورکلی می­توان نتیجه گرفت باوجود اینکه پایدارسازی آلژینیات با سپیولیت موجب کاهش ظرفیت جذب سرب توسط این پلیمر زیستی می­شود، هیبریدهای حاصل نیز ظرفیت قابل توجهی در حذف سرب از محلول­های آبی دارند.

Keywords:

Heavy metals , Polluted water , Isotherm , Temperature effect , فلزات سنگین , آب آلوده , همدما , اثر دما