مطالعه سینتیک، تعادل و ترمودینامیک جذب یون‌های سریم و لانتانیم از محلول‌های آبی با استفاده از رزین تبادل یون آمبرلیت xad-7 آغشته به استخراج‌کننده‌ی بیس (2، 4، 4- تری متیل پنتیل) فسفینیک اسید

در این پژوهش جذب یون‌های سریم و لانتانیم از محلول‌های آبی با استفاده از رزین آمبرلیت xad-7 آغشته به استخراج‌کننده‌ی بیس (2، 4، 4- تری متیل پنتیل) فسفینیک اسید (سیانکس-272) در سیستم ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت. مشخصه‌یابی رزین تهیه‌شده، با استفاده از تکنیک‌های آنالیز تبدیل فوریه‌ی زیر قرمز (ftir) و میکروسکوپی الکترون روبشی (sem) به انجام رسید. اثر پارامترهای عملیاتی چون ph محلول، زمان تماس محلول با رزین، دمای فرایند و غلظت اولیه‌ی محلول یون‌های فلزی بر فرایند جذب سریم و لانتانیم از محلول‌های آبی بررسی شد. نتیجه‌ی بررسی‌ها نشان داد که با افزایش ph محلول، میزان جذب سریم و لانتانیم افزایش یافته و جذب بیشینه در 6 ‌ph رخ می‌دهد. از سه مدل ایزوترم لانگمویر، فروندلیچ و تمکین برای توصیف داده‌های تعادلی بهره گرفته شد. نتایج نشان‌داد که داده‌های تجربی جذب سریم و لانتانیم با ایزوترم لانگمویر بهتر برازش می‌شوند (0.999=r2(ce)=0.998، r2(la)). بیشینه ظرفیت رزین برای جذب یون‌های سریم و لانتانیم به ترتیب برابر با 11.17 و 6.48 میلی‌گرم بر گرم به دست آمد. مطالعه‌ی سینتیک فرایند جذب با استفاده از سه مدل: شبه مرتبه‌ی اول، شبه مرتبه‌ی دوم و نفوذ درون‌ذره‌ای نشان داد که داده‌های سینتیکی جذب سریم و لانتانیم، با معادله‌ی سرعت شبه مرتبه‌ی دوم بهتر برازش شدند (0.985=r2(ce)=0.966، r2(la)). بررسی پارامترهای ترمودینامیکی تغییرات آنتالپی (δh)، تغییرات انرژی آزاد گیبس (δg) و تغییرات آنتروپی (δs) برای فرایند جذب در دماهای مختلف صورت گرفت. مقادیر مثبت تغییرات آنتالپی و مقادیر منفی تغییرات انرژی آزاد گیبس نشان داد که فرایند جذب سریم و لانتانیم گرماگیر و خودبه‌خودی است.