بررسی جذب سطحی فسفریک اسید از محیط آبی توسط سبوس گندم و پوست موز

در این پژوهش، جذب سطحی فسفریک اسید از محیط آبی در سامانه ناپیوسته توسط جاذب های گوناگونی مانند پوست گندم و پوست موز ، در دماهای گوناگون (298، 308 و 318 کلوین) مورد بررسی قرار گرفت. از آنالیزهای ft-ir و sem به ترتیب به منظور تعیین گروه های عاملی موجود در ساختار جاذب ها و جزئیات سطح جاذب ها استفاده شد. در آزمایش های جذب، اثر پارامترهای مهم مانند زمان تماس، مقدار جاذب، دما و غلظت اولیه اسید بر کارایی فرایند جذب مورد بررسی قرار گرفت. زمان تعادل برای پوست گندم و پوست موز 50 دقیقه تعیین شد. مقدار بهینه جاذب برای پوست موز و پوست گندم 3 گرم (به‌ازای 50 میلی لیتر از محلول) تعیین شد. بررسی اثر دما نشان داد، که با افزایش دما برای هر دو جاذب، درصد جذب فسفریک اسید کاهش یافته است. مدل های گوناگون هم دمای جذب، مانند لانگمویر، فروندلیچ، تمکین و دوبینین-رادوشکویچ  برای تحلیل داده های تعادلی در دماهای گوناگون به کار گرفته شد که برای پوست موز هم دمای لانگمویر و فروندلیچ و برای پوست گندم، هم دمای فروندلیچ بیش ترین مطابقت با داده های تجربی دارا می باشد. برای توصیف سینتیک جذب، مدل های سینتیکی گوناگون(شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم، الوویچ و مدل نفوذ درون ذره ای) انتخاب شد و مدل شبه مرتبه دوم برای هر دو جاذب بیش ترین سازگاری را با داده های تجربی داشت. پارامترهای ترمودینامیکی مانند تغییرات انرژی آزاد گیبس استاندارد جذب (δgͦ ads)، تغییرات آنتالپی استاندارد جذب (δhͦ ads) و تغییر آنتروپی استاندارد جذب (δsͦ ads) با استفاده از ثابت‌های تعادل در دماهای گوناگون محاسبه شدند. مقدارهای منفیδgͦ ads  در همه دماها نشان دهنده خود به خودی بودن جذب فسفریک اسید توسط جاذب ها می باشد و مقدارهای منفی δhͦ ads نشان داد که جذب فسفریک اسید روی جاذب ها گرمازا است. بیشترین درصد جذب به دست آمده در دمای 298 کلوین معادل 72 درصد به دست آمد. ظرفیت جذب به دست آمده برای پوست موز و پوست گندم به ترتیب 20 و 11 میلی‌گرم بر گرم تعیین شد. که در نتیجه، پوست موز جاذب بهینه شد.

investigation of the adsorption of phosphoric acid from aqueous solution onto biosorbents

in this research, the adsorption of phosphoric acid from an aqueous solution was investigated at different temperatures (298, 308, and 318 k) by using different adsorbents such as wheat bran and banana peels, in a batch system. ftir and sem analysis were used, in order to determine the functional groups in the structure of adsorbents and the surface characteristics of adsorbents, respectively. in the adsorption experiments, the effect of important parameters such as the effect of contact time, the amount of adsorbent temperature, and initial acid concentration was investigated. equilibrium time was determined 40 and 50 minutes for wheat barn and banana peels. the highest percentage of adsorption for banana peel and wheat peel was measured at 71% and 59.8% for 1 g /l phosphoric acid, respectively.  the optimum amount of adsorbent was determined 3g. investigation of the temperature demonstrated that the percentage of removing phosphoric acid decreased by increasing the temperature. different models of adsorption isotherms such as langmuir, freundlich, temkin, and dubinin-radushkevich models were applied to analyze the equilibrium data at different temperatures and langmuir and temkin isotherm have the most agreement with experimental data for absorbents. different kinetic models such as pseudo-first order, pseudo-second order, elovich, and intra-particle diffusion model were chosen to describe the kinetic of adsorption, and the pseudo-second-order model for wheat barn and elovich for banana peels have the best agreement with experimental data for each adsorbent. thermodynamic parameters like standard gibbs free energy changes of adsorption (δg oads), standard enthalpy changes of adsorption (δh oads), and standard entropy changes of adsorption (δs oads) were calculated by using equilibrium constant values at different temperatures. the negative value of (δg oads) demonstrated that adsorption of phosphoric acid by adsorbents is a spontaneity process and negative values of (δh oads) showed that adsorption of phosphoric acid on adsorbents is exothermic. the absorption capacity of banana peel and wheat bran was achieved20 and 11 mg/g, respectively. as a result, banana peel was the appropriate absorbent in this work.