راه های جدید تعیین پارامترهای ایزوترم های محلی جذب سطحی

امروزه فرآیند جذب سطحی کاربرد گسترده ای در صنعت دارد و در بین فرآیندهای جداسازی به آن توجه فراوانی می شود. مهمترین قدم در تمامی فرآیندهای جذب سطحی انتخاب جاذب مناسب است. انتخاب صحیح جاذب سطحی، فاکتور جداسازی را به طور چشمگیری افزایش می دهد. ایزوترم های جذب سطحی الزاماً از مهمترین مشخصه های یک جاذب سطحی می باشند، زیرا که تعیین کننده ظرفیت جذب آن جاذب هستند. مشخصه هایی همچون حجم حفرات، دانسیته توده، مساحت سطح و نوع حفرات جاذب سطحی بر ایزوترم آن بسیار تأثیرگذار می باشند. از طرف دیگر، ایزوترم جذب سطحی خود کنترل کننده مشخصه های مختلفی مانند توزیع اندازه حفرات یا انرژی جاذب های سطحی می باشد. توزیع انداره حفرات (psd) از مشخصهجهای بسیار مهم هر جاذب می باشد که هم در طراحی فرآیند و هم در عملیات آن نقش موثری را ایفا می کند. به طور کلی روشجهای گوناگونی برای تعیین توزیع اندازه حفرات جاذب های جامد مورد بررسی قرار گرفت. این روش ها به دو دسته اصلی تجربی و تئوری تقسیم می شوند که روش های تجربی مانند انکسار اشعه x به راحتی در دسترس نمی باشند، لذا باید توجه ویژه ای به روش های تئوری معتبر معطوف نمود. کاراترین این روش ها، روش نظریه معکوس بر پایه رگولاریزاسیون خطی می باشد که بعد از انتخاب یک ایزوترم محلی جذب سطحی مناسب، به پارامترهای صحیح این ایزوترم نیاز مبرم وجود دارد. تاکنون برای تعیین پارامترهای بهینه ایزوترم محلی جذب سطحی بدون هیچ پیش فرض مشخصی، مقدار کلی ماده جذب شده (ایزوترم کلی جذب سطحی) را دانسته یا ندانسته برابر با ایزوترم محلی جذب سطحی قرار می دادند و به کمک یک روش رگرسیون غیرخطی مناسب پارامترهای یاده شده را تخمین می زدند. اگرچه مقالات متعددی در زمینه تخمین psd با استفاده از روش های مبتنی بر رگولاریزاسیون خطی ارائه گردیده اند اما می توان به جرأت گفت که هیچ کدام از آنها قادر به استخراج psd برای یک مجموعه داده (ایزوترم) تجربی نبوده اند و تمامی آنها صرفاً به ذکر مثال های ساختگی اکتفا نموده اند. مقادیر غیرواقعی بدست آمده برای پارامترهای ایزوترم های محلی جذب سطحی، از طریق روش سنتی و متداول، دلیل کلیدی عدم جوابدهی این روش ها می باشد. در این پایان نامه برای نخستین بار نسبت به تصحیح این اشتباه تاریخی در زمینه محاسبه پارامترهای ایزوترم های محلی جذب سطحی تجربی اقدام شده و با استفاده از مثال های متعدد نشان داده شده است که در صورت استفاده از روش های جدید پیشنهادی می توان نسبت به تخمین psd برای جاذب های واقعی با استفاده از ایزوترم های کلی جذب سطحی تجربی موجود اقدام نمود. دو روش جدید برای تخمین مناسب پارامترهای ایزوترم محلی جذب، "iterative" و "optima" می باشند. هر دو روش عملکردی مشابه، موفق و امیدبخش ارائه نمودند.