بررسی ایزوترم، سینتیک و ترمودینامیک فرآیند حذف اسید هیومیک توسط نانوکیتوزان از محیط های آبی

زمینه و هدف: مواد هیومیکی از جمله مواد پلی الکترولیتی آلی طبیعی هستند که بیشترین قسمت کربن آلی محلول موجود در محیط های آبی را تشکیل می دهند. واکنش بین ترکیبات هیومیکی و کلر منجر به تشکیل محصولات جانبی گندزدایی می شود که سمی، سرطان زا و جهش زا هستند. هدف از این مطالعه بررسی ایزوترم، سینتیک و ترمودینامیک فرآیند حذف اسید هیومیک توسط نانو کیتوزان از محیط های آبی بود. روش تحقیق: این مطالعه کاربردی از نوع تجربی بود که به صورت سیستم ناپیوسته انجام شد. در این مطالعه، اثر پارامترهای مختلفی از جمله:  pH، غلظت اسید هیومیک، زمان تماس، میزان جرم جاذب، ایزوترم، ترمودینامیک و سینتیک فرآیند جذب اسید هیومیک بررسی شد. غلظت اسید هیومیک با استفاده از روش اسپکتروفتومتری در طول موج ۲۵۴ نانومتر تعیین گردید. یافته ها: نتایج این مطالعه نشان داد که حداکثر ظرفیت جذب نانوکیتوزان که در غلظت l mg/۵۰ و زمان تماس ۹۰ دقیقه رخ داد، برابر mg/g۳/۵۲ است. همچنین حداکثر میزان جذب در ۴pH= و در دوز جاذب g۰۲/۰ مشاهده شد. داده های آزمایشگاهی نشان دهنده تطابق نتایج با مدل ایزوترم لانگمویر بود. مطابق نتایج مطالعات ترمودینامیک تغییرات آنتروپی ΔS)) برابر J/mol k۲۴/۲-، تغییرات آنتالپی (ΔH)  برابر kJ/mol۸۷۰ و مقدار انرژی آزاد گیبس ((Δ­G  منفی بود که نشان دهنده خودبه خودی و گرماگیر بودن فرآیند جذب می باشد. سینتیک فرآیند جذب سطحی از مدل شبه درجه دو تبعیت می کند. نتیجه گیری: با توجه به نتایج حاصل از این مطالعه، می توان نانوکیتوزان را جاذب مناسبی برای حذف اسید هیومیک از محلول های آبی پیشنهاد کرد.

Keywords:

Humic acid , Nano chitosan , Adsorption , Isotherms , Thermodynamics , Kinetics , اسید هیومیک , نانوکیتوزان , جذب سطحی , ایزوترم , ترمودینامیک , سینتیک