مطالعه سازوکار و سینتیک جذب از محلول آبی دارای یون های روی و مس با لیگنین کرافت کربوکسی متیل دارشده

فرضیه: جاذب­ های بر پایه لیگنین یکی از مواد متداول برای حذف فلزات سنگین در تصفیه پساب­ ها و برای جذب فلزات در استخراج آن ها از معادن هستند. بنابراین به نظر می رسد، لیگنین و به ویژه مشتق کربوکسی متیل­ دارشده آن قابلیت جذب کاتیون­ های روی و مس در محلول آبی دارای هر دو کاتیون را در شرایط عملیاتی مختلف داشته باشد.روش­ ها: ابتدا، لیگنین در اثر واکنش با سدیم کلرواستات، کربوکسی متیل دار شد. آزمون ­های شناسایی شامل طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR)، طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته پروتون (۱H NMR)، تیترکردن اسید-باز، تعیین pHpzc (نقطه pH با بار صفر) و پتانسیل زتا به منظور شناسایی نمونه انجام شد. همچنین، برای تعیین غلظت یون­ ها از آزمون جذب اتمی استفاده شد.یافته­ ها: نتایج آزمون های شناسایی نشان داد، در اثر واکنش لیگنین با سدیم کلرواستات، گروه های هیدروکسیل آروماتیک لیگنین از بین رفته و غلظت گروه های کربوکسیل افزایش یافته است. بنابراین استنباط شد، لیگنین با موفقیت کربوکسی متیل دار شده است. نتایج جذب یون های روی (II) و مس (II) نشان داد، بیشترین جذب مس در مقایسه با روی در مجاورت جاذب لیگنین اصلاح شده در pH نزدیک به ۴ اتفاق می ­افتد. در مطالعات سینتیکی مشخص شد، جذب هر دو یون از مدل سینتیکی شبه درجه دوم پیروی می­ کنند. در مطالعات هم دما، مدل Sips بهترین عملکرد را برای هر دو نمونه لیگنین و لیگنین اصلاح شده داشت. بیشترین ظرفیت جذب یون   روی و مس برای لیگنین کربوکسی­ متیل­ دارشده، به ترتیب ۰.۲۵ و  ۰.۳۷mmol/g به دست آمد که نسبت به لیگنین بهبود شایان توجهی نشان داد. اما، گزینش پذیری مس کاهش داشت. این بهبود می­ تواند به طور عمده به دلیل افزایش تعداد موقعیت های فعال روی جاذب اصلاح شده باشد.

Keywords:

جذب سطحی , لیگنین , کربوکسی متیل دار کردن , تبادل یون , یون های مس(II) و روی(II)