Karboksimetil kitosan (CMCTS) [51, 52] kitosan ve su / izopropanol içeren süspansiyona sodyum hidroksit çözeltisinin 50 ° C’de 1 saat şişmesi ile hazırlandı. Daha sonra reaksiyon karışımına monokloroasetik asit damla damla ilave edildi ve 4 saat 50 ° C’de karıştırıldı.

Elde edilen süspansiyon süzüldü ve etanol ile yıkandı ve gece boyunca oda sıcaklığında vakumla kurutuldu. [A336] [OH], kitosan çözeltisine (mol oranı 1.1: 1) damla damla ilave edildi ve reaksiyon, 50 ° C’de 24 saat karıştırıldı. Reaksiyon karışımındaki çökelti süzüldü, bir aseton / su çözeltisi ile yıkandı ve Aliquat 336 işlevselleştirilmiş kitosan adsorbanını [A336] [CMCTS] vermek üzere dondurularak kurutuldu.

[A336] [CMCTS], Şekil 4.9’daki SEM görüntülerinde gösterilen kitosan parçacıklarına kıyasla kaba bir yapı sunar. Bu tür kaba yapının oluşumu, katyonlar ve anyonlar arasındaki etkileşimlerle ilişkilidir. Ayrıca, [A336] [CMCTS] ‘nin yüzey alanı, kitosanınkinden (1.72 m2 / g) daha büyük olan 2.43 m2 / g olarak ölçülmüştür. Bu nedenle, [A336] [CMCTS], çapraz bağlantı yoluyla hazırlanan kompozitlerden daha üstündür.

Metal İyon Ayırmanın Adsorpsiyon Mekanizması

Yukarıdaki adsorpsiyon materyallerinin adsorpsiyon kinetiği ve izoterm mekanizması araştırıldı ve yeni anyon değişim reçinesinin rejenerasyonu ve yeniden kullanılabilirliği bu bölümde tartışıldı.

 Metal İyonların Adsorpsiyon Kinetiği

Cr (VI) ‘nın adsorpsiyon kinetiği deneyleri, güçlü bazik anyon değişimi RCI ve R2SO4 kullanılarak gerçekleştirildi. Şekil 4.10’da gösterildiği gibi, Cr (VI) adsorpsiyonu, ilk 10 dakikada reaksiyon süresinin artmasıyla hızla artar ve ardından temas süresi ile yavaşça artar.

Yığın yönteminden elde edilen deneysel veriler uydurularak adsorpsiyon kinetik mekanizmasını araştırmak için sözde birinci derece ve sözde ikinci derece kinetik modeller kullanılmıştır. Lagergren sözde birinci derece modeli, Denklem olarak ifade edilir, qt ve qe sırasıyla t ve denge anında adsorbe edilen Cr (VI) miktarlarıdır. k1, sözde birinci dereceden adsorpsiyonun hız sabitidir. Eşitlik olarak yeniden düzenlenebilir.

Tablo 4.2 sözde birinci derece ve sözde ikinci derece modellere göre uydurulmuş sonuçları göstermektedir. Hem sözde birinci dereceden hem de sözde ikinci dereceden modellerin verilere iyi uyduğu ve yüksek regresyon değerleri verdiği görülebilir.

Bununla birlikte, sözde ikinci derece modelin regresyon değeri, sözde birinci dereceden modelinkinden biraz daha yüksekti. Sözde ikinci derece modelden hesaplanan qe, özellikle RC1 anyon değişim reçinesi için deneysel verilere çok iyi uyuyordu. Bu nedenle sözde ikinci derece model, Cr (VI) ‘nın RCl ve R2SO4 üzerindeki adsorpsiyon kinetiğini daha iyi tanımlayabilir.

Adsorpsiyon termodinamiği
Fiziksel adsorpsiyon örnekleri
Adsorpsiyon mekanizması
İyonik adsorpsiyon
Adsorpsiyon izotermleri
Adsorpsiyon mekanizmasını sınıflandırma

Metal İyonların Adsorpsiyon İzotermleri

Metal iyonunun reçinelerle adsorpsiyonu üzerindeki ilk metal iyon konsantrasyonunun etkisi, Langmuir ve Freundlich izoterm modelleri kullanılarak analiz edildi. Langmuir izotermi (Denklem 4.5), adsorpsiyon yüzeyinin tek tabakalı kapsamını ve bitişik adsorbe edilmiş moleküller arasında etkileşim olmadığını varsayar.

qe, reçine üzerine adsorbe edilen metal iyonlarının denge miktarıdır (mg / g), Ce, çözeltide kalan metal iyonlarının denge konsantrasyonudur (mg / L), qm, reçinenin maksimum yükleme kapasitesidir ve b, Langmuir’dir. adsorpsiyon enerjisi ile ilgili sabit (L / mg) vardır.

Freundlich denklemi (Denklem 4.6), heterojen yüzeylerde çok katmanlı adsorpsiyon ve adsorpsiyonu modellemek için türetilmiştir.

Langmuir ve Freundlich izoterm modellerinin sorpsiyon parametreleri Şekil 4.11’de gösterilmektedir. Metal iyonlarının alımının artan denge konsantrasyonu ile arttığını ve Cr (VI) adsorpsiyonu için çok hızlı bir şekilde doygunluğa ulaştığını ve Langmuir modelinin tüm konsantrasyon aralığında Freundlich verilerinden daha iyi korelasyona sahip olduğunu ortaya koymaktadır. Ancak Cr (III) adsorpsiyonu için Freundlich, Langmuir modelinden daha iyi bir uyum sağladı. Metal iyonlarının farklı anyon değiştiricilerdeki maksimum adsorpsiyon kapasitesi Tablo 4’te listelenmiştir.

Langmuir ve Freundlich izoterm modellerinin adsorpsiyon parametre değerleri, korelasyon katsayıları (R2) ile birlikte Tablo 4.3’te özetlenmiştir. Freundlich modeli, Cr (VI) ‘nın RCl, R2SO4, PCl, SBA-15 ve RCl tarafından As (V) adsorpsiyonu için Langmuir modelinden daha iyi korelasyona sahiptir. Freundlich izotermi, Re (VII) ‘nin R2SO4 ve Cr (VI)’ nın XAD-7 / Cyphos IL 104 reçinesi tarafından adsorpsiyonu için R2 değerleri ile tatmin edici bir uyum sağladı.

Sol-jel tipi reçine ile Cr (VI) ve Cr (III) adsorpsiyonunun denge verileri Şekil 4.11’de gösterilmektedir. Adsorbe edilen maksimum Cr (VI) miktarları, SG-2, SG-3 ve SG-5 için sırasıyla 19.31, 11.05 ve 15.29 mg / g idi. R 2 değerleri (0,990–0,992) Freundlich modelinden (0,852–0,897) daha yüksek olduğundan, Langmuir modelinin Cr (VI) adsorpsiyonu için tüm deneysel verilere iyi uyabileceği Tablo 4.3’ten (girişler 8-13) açıktır. 

Cr (VI) ‘nın SG-2, SG-3 ve SG-5 üzerindeki maksimum adsorpsiyon kapasiteleri sırasıyla 19.16, 12.21 ve 15.49 mg / g idi. Cr (III) ‘ün adsorpsiyonu için Freundlich, 0.991 ila 0.997 arasında değişen R2 değerleri ile tatmin edici bir uyum sağladı. Freundlich ayrıca bir dizi CnSG sol-jel sorbent ile La (III) ekstraksiyonu için Langmuir modelinden daha iyi bir uyum sağladı.

Reçine Rejenerasyonu ve Yeniden Kullanılabilirlik

Metal iyonu yüklü anyon değişim reçinesi genellikle NaCl, NaOH, HCl, NH3H2O, NH4Cl ve bunların farklı konsantrasyonlarda karışık solüsyonları ile rejenere edildi. Aliquat 336 işlevselleştirilmiş kenetleyici adsorban [A336] [CMCTS] [52], Y (III), Pb (II) ve Cd (II) ‘nin zenginleştirilmesi ve ayrılması için araştırılmıştır (Şekil 4.12). Kinetik ve izoterm parametreleri, zamana (dakika) karşı adsorbe edilen miktar (mg / g) olarak çizildi.

Adsorpsiyon, ilk 40 dakika boyunca hızlıdır ve daha sonra, 360 dakika sonra dengeye ulaşana kadar, yavaşça 60 dakikadan 240 dakikaya yükseltilir. [A336] [CMCTS] üzerindeki Pb (II), Y (III) ve Cd (II) ‘nin üç adsorpsiyonunun tümü, Tablo 4.5’te sunulduğu gibi 0,991–0,999 R 2 ile sözde ikinci derece denkleme daha iyi uymaktadır. 

Bu nedenle, adsorpsiyon reaksiyonu esas olarak sözde ikinci derece kinetik modeline göre ilerler. Kitosan bazlı adsorbanlar tarafından metal iyonu adsorpsiyonu için benzer sonuçlar gözlenir.

The post Metal İyonların Adsorpsiyon İzotermleri – Ayırma Teknolojisi – Katı Sıvı Ayırma Teknolojisi – Kimya Mühendisliği – Ayırma Teknolojisi Ödevleri – Kimya Mühendisliği Ödev Yaptırma – Kimya Ödev Yaptırma Ücretleri first appeared on Online (Parayla Ödev Yaptırma).