مطالعه سینتیک و ترمودینامیک حذف یون فلوراید از محلول‌های آبی

یکی از روش‌های مفید برای حذف فلوراید از آب، استفاده از روش جذب است. هیدروکسی‌آپاتیت یکی از جاذب‌های پر بازده بوده و خواص جذبی آن در سال‌های اخیر مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در این پژوهش نانوذرات هیدروکسی‌آپاتیت به‌روش هم‌رسوبی تهیه و برای بررسی فازی از آنالیز پراش پرتو ایکس و شناسایی گروه‌های عاملی از طیف نگاری فروسرخ استفاده شد. اندازه و شکل ذرات توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری دیده شد. نتایج تشکیل نانوذرات میله‌ای با قطر کمتر از 10 نانومتر و طول حدود 20 نانومتر از هیدروکسی آپاتیت را تایید کردند. برای بررسی جذب فلوراید توسط هیدروکسی ‌آپاتیت، آزمایش‌های غیرپیوسته با تغییر دما، غلظت‌های گوناگون ماده جاذب، غلظت اولیه فلوراید و اسیدیته انجام شد. مقدار فلوراید باقی مانده در محلول با آنالیز کروماتوگرافی تعیین شد. مدل فرندلیش به‌عنوان مدل تکدمای حاکم بر این فرایند انتخاب شد. با بررسی سه مدل سینتیکی شبه درجه یک، شبه درجه دو و درجه دو مشخص شد که جذب شدن فلوراید بر سطح هیدروکسی آپاتیت از مدل درجه دوم پیروی می‌کند. در ادامه انتالپی، انتروپی و انرژی آزاد گیبس با معادلات ترمودینامیکی محاسبه شد.