بررسی تحلیلی سینتیک و ترمودینامیک جذب فسفات از محلول‌های آبی با خاکستر استخوان

Abstract

اهداف: فسفر یکی از آلاینده‌های فاضلاب‌های صنایع نظامی نقش کلیدی در اتریفیکاسیون منابع آب دارد. هدف مطالعه تحلیل سینتیک و ترمودینامیک جذب فسفر با استفاده از خاکستر استخوان می‌باشد.

روش‌ها: خاکستر استخوان در دمای ºC 400 و زمان 2 ساعت تهیه و با الک‌های استاندارد ASTM در محدوده 100- 35 مش دانه‌بندی شد. مشخصات ساختاری جاذب با تکنیک تفرق پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی و غلظت فسفر در نمونه‌ها با روش نور سنجی تعیین شد. نتایج با مدل‌های سینتیکی درجه اول، درجه دوم کاذب، مدل Elovich، مدل‌های لانگمیر، فروندلیچ و دابینین- رادوشکوویچ تحلیل شد.

یافته‌ها: ترکیب غالب خاکستر استخوان هیدروکسی آپاتیت کلسیم است. جذب فسفر در غلظت‌های اولیه 10 و 20 میلی گرم در لیتر از سنتیک درجه اول و در غلظت‌های 50 و 100 میلی گرم در لیتر از سنتیک درجه دوم تبعیت می‌کند. انرژی واکنش جذب معادل J/mol°K 24/6 تعیین شدکه نشان دهنده جذب فیزیکی است. ظرفیت جذب بر اساس مدل لانگمویر معادل 2/13 میلی گرم بر گرم تعیین شد.

نتیجه‌گیری: با توجه به ظرفیت جذب خاکستر استخوان در حذف فسفر، می‌توان از این جاذب جهت حذف فسفر و آلاینده‌های مشابه از آب و فاضلاب استفاده نمود.