مطالعه سینتیک و ترمودینامیک حذف یون فلوراید از محلول های آبی با استفاده از هیدروکسی آپاتیت نانوساختار

یکی از روش های مفید برای حذف فلوراید از آب، استفاده از روش جذب است. هیدروکسی آپاتیت یکی از جاذب های پر بازده بوده و خواص جذبی آن در سال های اخیر مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در این پژوهش نانوذرات هیدروکسی آپاتیت به روش هم رسوبی تهیه و برای بررسی فازی از آنالیز پراش پرتو ایکس و شناسایی گروه های عاملی از طیف نگاری فروسرخ استفاده شد. اندازه و شکل ذرات توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری دیده شد. نتایج تشکیل نانوذرات میله ای با قطر کمتر از 10 نانومتر و طول حدود 20 نانومتر از هیدروکسی آپاتیت را تایید کردند. برای بررسی جذب فلوراید توسط هیدروکسی آپاتیت، آزمایش های غیرپیوسته با تغییر دما، غلظت های گوناگون ماده جاذب، غلظت اولیه فلوراید و اسیدیته انجام شد. مقدار فلوراید باقی مانده در محلول با آنالیز کروماتوگرافی تعیین شد. مدل فرندلیش به عنوان مدل تکدمای حاکم بر این فرایند انتخاب شد. با بررسی سه مدل سینتیکی شبه درجه یک، شبه درجه دو و درجه دو مشخص شد که جذب شدن فلوراید بر سطح هیدروکسی آپاتیت از مدل درجه دوم پیروی می کند. در ادامه انتالپی، انتروپی و انرژی آزاد گیبس با معادلات ترمودینامیکی محاسبه شد.