حذف کاتیون مس از محلول‌های آبی بااستفاده‌از هیدروژل کامپوزیتی کربوکسی‌متیل‌سلولز/ ایتاکونیک اسید/ بنتونیت به‌وسیلۀ یک بستر جذب ثابت: مشخصه‌یابی و مطالعات سینتیک

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی شیمی، دانشگاه گیلان

2 دانشیار مهندسی شیمی، دانشگاه گیلان

doi
10.22034/ijche.2025.471783.1436
چکیده

در این مطالعه، بااستفاده‌از روش پلیمریزاسیون (بَسپارش) رادیکال آزاد هیدروژل کامپوزیتی برپایۀ کربوکسی‌متیل سلولز/ ایتاکونیک اسید/بنتونیت تهیه‌شد و درادامه، توانایی این جاذب برای حذف یون مس (II) از محلول آبی بااستفاده‌از یک ستون جذب بستر ثابت ارزیابی‌شد. نتایج آزمون طیف‌سنجی تبدیل فوریۀ فروسرخ، گروه‌های هیدروکسیل، کربوکسیلیک اسید و بنتونیت را در هیدروژل سنتزشده نشان‌داد. ریزنگارهای میکروسکوپ الکترونی روبشی به‌خوبی حضور ذرات بنتونیت و جذب یون مس را به‌وسیلۀ هیدروژل نشان‌داد. بیشترین زمان تعادل و ظرفیت جذب در pH برابربا 5/5 به‌دست‌آمد. تأثیر مشخصه‌های ارتفاع جاذب (1/5، 2 و cm 3)، غلظت اولیۀ کاتیون مس (500، 750 و mg/L 1000) و سرعت خطی خوراک (3، 5/5 و mL/min 8) روی ظرفیت جذب، زمان‌های فرسودگی و تعادل مس بررسی‌شد. نتایج نشان‌داد که حداکثر ظرفیت جذب تعادلی در ارتفاع cm 1/5، غلظت اولیۀ mg/L 500 و دبی mL/min 5/5 برابر mg/g 132 به‌دست‌آمد. بیشترین و کمترین زمان تعادل به‌ترتیب 204 و 22 دقیقه حاصل‌شد. از سه مدل سینتیکی (آدامز-بوهارت، توماس، BDST) برای برازش داده‌های تجربی استفاده‌شد؛ مدل آدامز- بوهارت و BDST بهترین تطابق را با داده‌های آزمایشگاهی نشان‌دادند.