جذب يون هاي سمي به وسيله مبادله كننده جديد معدني: بررسي مكانسيم جذب

Adsorption of toxic ions by a new inorganic exchanger: adsorption mechanism study

مبادله كننده جديد معدني سريم(III) موليبدوآرسنات (CMA) از مخلوط كردن سه نمك آرسنات (III)، موليبدات (VI) و سريوم (III) در محيط كنترل شده آبي و اسيدي سنتز شد. پراش پرتو ايكس براي بررسي نمونه بكار برده شد. بررسي هاي XRD مشخص نمود كه نمونه فاقد ساختار كريستالي بوده و آمورف مي باشد. بررسي ضريب جذب(Kd) عناصر مختلف روي اين مبادله كننده به روش ناپيوسته انجام گرفت و نتايج نشان داد كه مبادله كننده CMA ميل جذب بيشتري به يون هاي سمي Tl(I) وPb(II) در مقايسه با يون هاي Rb(I) و Zn(II)دارد. چنين رفتاري را ميتوان به انرژي آزاد هيدراتاسيون اين يونها ربط داد . بعبارت ديگر، ميل به واكنش هيدراتاسيون براي يون Zn(II) شديدتر و انرژي گيبس منفي تراز بقيه يون هاست و پيوند فلزي بين يون روي و اكسيژن قويتر از بقيه ميباشد. چنين رفتاري منجر به اين ميشود كه يون روي بيش از اينكه با يون هاي هيدروكسيل سطح مبادله كننده واكنش دهد با مولكول هاي آب پيرامون خود درگير شود. از طرف ديگر مطابق با نظريه كيفي اسيد و باز سخت و نرم (HSAB) روبيديوم به عنوان اسيد نرم تمايلي به جذب بر روي عوامل هيدروكسيل ندارد (سطح جاذب) كه اسيد سخت محسوب ميشود.

A new inorganic ion exchanger ,Cerium- molybdo-arsenate (CMA), was synthesized with mixing corresponding salts under certain condition, The ion exchanger was characterized by XRD. The result of XRD showed that the ion exchanger has amorphous structure. Distribution coefficients (Kd) for several metal ions were determined by batch method and the results revealed that the CMA ion exchanger had some affinity towards Pb (II) and Tl (I) ions compared to Zn (II) and Rb (I) ions. Such behavior can be related to the free energy of hydration of these ions. In other words, the affinity of Zn(II) ions for hydration is more and as a result the Gibbs energy is more negative compared to other ions, therefore the metallic bond between zinc ion and oxygen is stronger than the others. This phenomena cause interaction of zinc ion with the water molecules instead of interaction with the surface hydroxyl ions. On the other hand, according to the qualitative theory of hard and soft acid and base (HSAB), rubidium as a soft acid does not have a tendency to absorb on hydroxyl agents as a hard acid.