مطالعه رفتار تعادلی و سینتیکی جذب توریم با استفاده از جاذب پلی آنیلین

توریم یکی از عناصر رادیواکتیو موجود در پساب های صنعتی است که به علت داشتن خاصیت پرتوزایی و نیمه عمر طولانی، به یک نگرانی عمده ی زیست محیطی تبدیل شده است. هدف از این مطالعه، حذف توریم از محلول های آبی با استفاده از نانوکامپوزیت های سنتز شده ی پلی آنیلین می باشد. به منظور بررسی شکل، ساختار، پایداری حرارتی و میزان تخلخل ذرات پلیمر به ترتیب از آنالیزهای sem، ftir، tga/dsc و bet استفاده شد. در میان پلیمرهای سنتز شده، نانوکامپوزیت های پلی آنیلین حاوی دوپه کننده ی فسفریک اسید، اکسنده ی پتاسیم یدات و پایدارکننده ی سدیم دو دسیل بنزن سولفونات ذرات ریزتر و میزان جذب توریم بیشتری داشتند. با استفاده از جاذب فوق، اثر پارامترهای مهمی همچون ph، زمان تماس، مقدارجاذب، غلظت اولیه ی محلول توریم و دما بر میزان حذف توریم از محلول های آبی مطالعه گردید. نتایج نشان داد که مقدار بهینه ی جذب در ph=3.2 روی می دهد و مقدار بهینه ی جاذب و زمان تعادل جذب به ترتیب 0/2 گرم و 300 دقیقه بدست آمد. طبق نتایج بدست آمده، حداکثر میزان حذف توریم از محلول 99/62% می باشد. ایزوترم های مختلفی ازجمله لانگمویر، فرندلیچ، تمکین و دوبینین - رادوشکویچ جهت آنالیز داده های تعادلی در دمای 25 درجه ی سانتی گراد مورد استفاده قرار گرفت که از میان آنها، مدل لانگمویر تطابق بیشتری با داده های تجربی داشت. ماکزیمم ظرفیت جذب این جاذب با استفاده از مدل لانگمویر 68/49 میلی گرم برگرم بدست آمد. داده های سینتیکی با ضریب همبستگی 0/999 از مدل شبه مرتبه دوم پیروی کرده و پارامترهای ترمودینامیکی جذب همچون انرژی آزاد گیبس(°g?)، آنتالپی(°h?) و آنتروپی(°s?) محاسبه شدند. مقادیر منفی بدست آمده برای انرژی آزاد گیبس بیانگر خودبه خودی بودن فرآیند جذب و مقدار مثبت آنتالپی نشان دهنده ی گرماگیر بودن آن است. نتایج بدست آمده از روش تاگوچی و آنالیز anova درستی آزمایشات کلاسیک جذب را تایید کرده و نشان داد که ph محلول با درصد مشارکت 45/707 موثرترین پارامتر در جذب توریم از محلول های آبی است و غلظت اولیه ی محلول، مقدار جاذب و زمان تماس به ترتیب در جایگاه های بعدی قرار دارند.