مطالعه سينتيك و ترموديناميك حذف يون فلورايد از محلول هاي آبي با استفاده از هيدروكسي آپاتيت نانوساختار

Investigation of Kinetics and Thermodynamics of Fluoride Ions Removal from Aqueous Solutions by Nanostructured Hydroxyapatite

يكي از روش هاي مفيد براي حذف فلورايد از آب، استفاده از روش جذب است. هيدروكسي آپاتيت يكي از جاذب هاي پر بازده بوده و خواص جذبي آن در سال هاي اخير مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در اين پژوهش نانوذرات هيدروكسي آپاتيت به روش هم رسوبي تهيه و براي بررسي فازي از آناليز پراش پرتو ايكس و شناسايي گروه هاي عاملي از طيف نگاري فروسرخ استفاده شد. اندازه و شكل ذرات توسط ميكروسكوپ الكتروني عبوري ديده شد. نتايج تشكيل نانوذرات ميله اي با قطر كمتر از 10 نانومتر و طول حدود 20 نانومتر از هيدروكسي آپاتيت را تاييد كردند. براي بررسي جذب فلورايد توسط هيدروكسي آپاتيت، آزمايش هاي غيرپيوسته با تغيير دما، غلظت هاي گوناگون ماده جاذب، غلظت اوليه فلورايد و اسيديته انجام شد. مقدار فلورايد باقي مانده در محلول با آناليز كروماتوگرافي تعيين شد. مدل فرندليش به عنوان مدل تكدماي حاكم بر اين فرايند انتخاب شد. با بررسي سه مدل سينتيكي شبه درجه يك، شبه درجه دو و درجه دو مشخص شد كه جذب شدن فلورايد بر سطح هيدروكسي آپاتيت از مدل درجه دوم پيروي مي كند. در ادامه انتالپي، انتروپي و انرژي آزاد گيبس با معادلات ترموديناميكي محاسبه شد.