تولید کربن فعال از هسته هلو و استفاده از آن به عنوان بیوجاذبی کم هزینه در حذف یون کبالت از فاضلاب سنتزی: مطالعه سینتیکی و ترمودینامیکی

در این بررسی، از کربن فعال تولید شده از هسته هلو به عنوان جاذبی کم هزینه، مناسب و فراوان برای بازیابی و حذف یون کبالت از محلول های آبی مورد استفاده قرار گرفت. این مطالعه بصورت ناپیوسته انجام شد و اثر پارامترهای موثر و مهمی مانند pHاولیه محلول، دوز جاذب، دما و زمان تماس بر بازدهی حذف یون کبالت از محلول آبی مورد بررسی قرار گرفت. پس از انجام آزمایش جذب سطحی، pH اولیه 6، دوز جاذب 4gr/L، دما 298.15K و زمان تماس 70min به عنوان شرایط بهینه برای جذب یون کبالت با استفاده از کربن فعال تولید شده از هسته هلو تعیین شد که بازدهی جذب یون کبالت در این شرایط 96.44% بدست آمد. به منظور بررسی رفتار سینتیکی فرآیند، از مدل های سینتیکی شبه درجه اول و شبه درجه دوم استفاده شد. با توجه به مقدار ضریب همبستگی تعیین شده((R2مقدار ظرفیت جذب محاسبه شده((qe.cal بیان شد که مدل سینتیکی شبه درجه دوم در مقایسه با مدل سینتیکی شبه درجه اول توانایی بیشتری در توصیف رفتار سینتیکی فرآیند دارد. همچنین قابل ذکر است که مقدار K2 تعیین شده با استفاده از مدل سینتیکی شبه درجه دوم با افزایش دما کاهش یافت و حالت مشخصی را طی می کند، در حالی که مقدار پارامتر k1 در مدل سینتیکی شبه درجه اول با افزایش دما حالت مشخصی را ندارد و با افزایش دما ابتدا کاهش و سپس افزایش می یابد. پارامترهای ترمودینامیکی مانند آنتالپی((ΔHº، آنتروپی((ΔSº و انرژی آزاد گیبس((ΔGº برای مطالعه رفتار ترمودینامیکی فرآیند مورد استفاده قرار گرفتند. مقدار انرژی آزاد گیبس فرآیند در دماهای 298.15، 308.15 و 318.15K به ترتیب -3.565، -3.245 و -2.58KJ/mol بدست آمد که نشان می دهد فرآیند جذب یون کبالت با استفاده از جاذب تهیه شده از لحاظ ترمودینامیکی مطلوب و بصورت خودبه خودی می باشد. همچنین مقدار آنتالپی و انتروپی نیز به ترتیب -18.571KJ/mol.K و -50.087J/mol تعیین شد که به ترتیب نشان می دهند فرآیند جذب یون کبالت با استفاده از کربن فعال تولید شده از هسته هلو بصورت گرمازا و خود به خودی می باشد.

Keywords:

جذب سطحی , هسته هلو , کربن فعال , پارامترهای ترمودینامیکی , یون کبالت