مطالعه ترمودینامیکی فرآیند جذب سطحی یون فلزات سرب (II) و کادمیوم (II) از محلول های آبی با استفاده از کربن فعال تهیه شده از مخروط کاج

در این مطالعه از کربن فعال تهیه شده از میوه کاج برای حذف یون فلزات سنگین سرب و کادمیوم از محلول آبی استفاده شد.به منظور تولید کربن فعال از میوه کاج، از فرآیند پیرولیز استفاده شد. در این فرآیند میوه کاج به مدت 2 ساعت و در دمای400˚C قرار گرفت تا کربن فعال تولید شود. در مطالعه حاضر، اثر پارامترهایی نظیر pH اولیه، دما و زمان تماس بر بازدهیفرآیند جذب یون فلزات سنگین سرب و کادمیوم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش pH اولیه و زمانتماس بازدهی جذب یون فلزات افزایش یافته است اما بازدهی جذب یون فلزات با افزایش دما کاهش یافت که نشان دهندهفرآیند جذب بصورت گرمازا می باشد. ماکزیمم بازدهی جذب برای یون فلزات سرب و کادمیوم به ترتیب 95.67% و96.43% تعیین شد و این بازدهی در شرایطی نظیر pH اولیه 6، زمان تماس 80 دقیقه و دمای 25˚C بدست آمد. به منظورتعیین نوع فرآیند جذب یون فلزات (گرمازا یا گرماگیر بودن، خود به خودی یا غیر خود به خودی بودن) پارامترهایترمودینامیکی نظیر آنتالپی (ΔHº)، آنتروپی (ΔSº) و انرژی آزاد گیبس (ΔGº) مورد بررسی قرار گرفت. مقدار انرژی آزاد گیبسبرای فرآیند جذب هر دو نوع فلز منفی تعیین شد که نشان می دهد فرآیند به صورت خود به خودی می باشد و همچنین قابلذکر است که درجه خود به خودی بودن فرآیند برای هر دونوع فرآیند با افزایش دما کاهش یافته است. مقدار آنتالپی برایجذب یون سرب و کادمیوم به ترتیب 17.78KJ/mol و 9.96KJ/mol تعیین شد که نشان می دهد فرآیند بصورتفیزیکی می باشد.

کلیدواژه ها:

کربن فعال ، میوه کاج ، مطالعه ترمودینامیکی ، جذب سطحی ، فرآیند پیرولیز ، محلول آبی