جذب سرب از محلول‌های آبی به‌وسیله سپیولیت و بنتونیت اصلاح‌شده با بیوپلیمر کیتوزان: همدما و سینتیک

در این پژوهش، کانی‌های رس سپیولیت و بنتونیت با بیوپلیمر کیتوزان اصلاح شد و ویژگی‌های جذبی آنها برای جذب سرب، در حالت بسته تحت شرایط مختلف، مانند زمان تماس و غلظت اولیه سرب مورد بررسی قرار گرفت. جاذب‌ها با استفاده از روش‌های XRD، XRF، FTIR، SEM و TOC مشخصه‌یابی شد و همدماها و سینتیک جذب سرب توسط این جاذب‌ها بررسی شد. مدل‌های همدمای لانگمیر و فروندلیچ برای توصیف داده‌های تعادلی به‌کار برده شد و ثابت‌های همدماها نیز تعیین شد. مدل فروندلیچ به‌خوبی داده‌های آزمایش جذب سرب به‌وسیله جاذب‌ها را توصیف نمود. پس از اصلاح رس‌ها با کیتوزان، ظرفیت جذب سرب به‌وسیله سپیولیت از 83 به27 میلی‌گرم بر گرم و بنتونیت از 56 به 29 میلی‌گرم بر گرم کاهش یافت. نتایج آزمایش‌های سینتیک نشان داد که رس‌های طبیعی به بیش از 24 ساعت برای به تعادل رسیدن جذب سرب نیاز دارند، درحالی که این زمان در مورد کیتوزان- سپیولیت به 16 ساعت و برای کیتوزان- بنتونیت به 4 ساعت کاهش یافت. مدل‌های سینتیک شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم، الوویچ و پخشیدگی درون ذره‌ای برای توصیف داده‌های آزمایش به‌کار برده شد. مدل شبه مرتبه دوم، برازش بهتری بر داده‌های جذب سرب به‌وسیله سپیولیت، کیتوزان- سپیولیت و کیتوزان- بنتونیت نشان داد که دلالت بر این دارد که جذب شیمیایی مرحله کنترل‌کننده سرعت جذب سرب است. داده‌های جذب سرب به‌وسیله بنتونیت بهترین برازش را با مدل الوویچ نشان داد.