بررسی ترمودینامیک و سینتیک جذب سطحی اسید سیتریک توسط سبوس برنج

هدف از این پژوهش، بررسی امکان استفاده از سبوس برنج به منزلۀ جاذبی طبیعی برای حذف اسیدسیتریک از محلول های آبی و تاثیر پارامترهای موثر نظیر دما، زمان، غلظت اولیه اسید و مقدار جاذب بر فرایند جذب سطحی آن است. برازش تجربی جذب اسیدسیتریک از محلول های آبی با استفاده از چندین مدل جذبی انجام شد. همچنین ترمودینامیک و سینتیک جذب آن تحت بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی اثر زمان بر فرآیند جذب اسید سیتریک روی سبوس برنج نشان داد که پس از 60 دقیقه فرآیند جذب به تعادل می رسد. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش دما و غلظت اولیه اسیدسیتریک، میزان جذب اسیدسیتریک کاهش یافت و در مقابل، با افزایش مقدار جاذب و زمان، میزان جذب نیز افزایش نشان داد. در ضمن مقدار بهینۀ جاذب 4 گرم به دست آمد. نتایج بررسی معادلات لانگ مویر، فروندلیش و تمکین نشان داد که بهترین مدل تطبیق یافته با داده های این آزمایش، مدل جذب سطحی فروندلیش است. همچنین منفی بودن تغییر انرژی آزاد گیبس  و تغییرات آنتالپی نشان دهندۀ خود به خودی بودن و گرمازا بودن واکنش است. بنابراین، براساس نتایج این مطالعه، سبوس برنج کارآیی خوبی در حذف اسید سیتریک از محیط‌های آبی دارد.

Thermodynamic and kinetic investigation of citric acid adsorption by rice bran

The aim of this study was to investigate the possibility of using rice bran as a natural adsorbent for the removal of citric acid from water and the effect of temperature, time, initial concentration of adsorbate and adsorbent concentration on the adsorption process. Fitting experimental data was performed using several adsorption models. Also, the thermodynamics and kinetics of adsorption have been studied. The equilibrium was reached after 60 minutes. The results showed that removal of citric acid decreased as temperature and initial concentration of citric acid increased in contrast, it increased as adsorbent concentration and time increased. In addition, the optimum adsorbent weight was obtained to be 4g. Freundlich isotherm was found to be a better fit than other isotherms. The thermodynamic study showed that the adsorption process was exothermic and spontaneous in nature. The adsorption of citric acid on the rice bran followed reversible second-order rate kinetics. This study showed that rice bran efficiently removed the citric acid from aqueous solutions.