نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه سمنان

2 دانشیار -دانشگاه سمنان

3 عضو هییت علمی پژوهشکده چرخه سوخت هسته ای

10.24200/nst.2021.781.1525

چکیده

چکیده: در این بررسی از رزین Amberlite XAD-7 آغشته‌شده به استخراج‌کننده DEHPA، به عنوان جاذب برای جذب کاتیون‌های سریم و لانتانیم از محلول‌های آبی در سیستم ناپیوسته استفاده شد. شناسایی رزین آغشته‌شده با استفاده از آنالیز SEMو FTIR انجام شد. تاثیرات متغیرهای، مقدار جاذب ،زمان و pH بر فرآیند جذب دو فلز مطالعه شد. pH بهینه برای هر دو فلز برابر6 و زمان تماس مناسب 180 دقیقه به‌دست آمد. بیش‌ترین ظرفیت جذب رزین آغشته شده برای فلز سریم ولانتانیم با استفاده از ایزوترم لانگویر به‌ترتیب برابر 28/8 و 52/5 میلی‌گرم بر گرم محاسبه شد. رزین آغشته‌شده توانایی حذف %9/99 سریم و %76/78 درصد از لانتانیم در شرایط بهینه، از یک محلول 200 میلی گرم بر لیتر را داشت. داده‌های تعادلی با استفاده از مدل لانگمویر، فرندلیچ، تمکین، دابینین-رادشکویچ ارزیابی شد و برهمین اساس مدل لانگمویر از سه مدل دیگر مناسب‌تر بود. نتابج حاصل از برازش داده‌های تجربی و مدل‌های سینتیکی نشان داد، فرآیند جذب یون‌های فلزی مذکور توسط این رزین از هر دو معادله سینتیکی شبه مرتبه اول و نفوذ درون ذره‌ای پیروی می‌کند. همچنین با توجه به مقادیر مثبت H°Δ و مقادیر منفی ΔG° می‌توان نتیجه گرفت فرآیند جذب این عناصر، گرماگیر و خودبه خودی می‌باشد. نتایج حاصل از فرآیند جذب و واجذب نشان می‌‌دهد که رزین Amberlite XAD-7 آغشته‌شده به استخراج‌کننده DEHPA را می‌توان برای بیش از پنج سیکل با درصد بازیافت بالاتر از %95 استفاده نمود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of effective parameters of Lanthanum and Cerium Adsorption from Aqueous solutions using Amberlit XAD-7 resin impregnated With DEHPA

نویسندگان [English]

  • Azadeh Yarahmadi 1
  • Masoud Nasiri 2
  • mohammadHasan Khani 3

1 Semnan University

2 Associate Perfesser semnan univercity

چکیده [English]

Abstract : In This study, an absorbent consisting of DEHPA impregnated onto Amberlite XAD-7 resin was prepared,and, used for the adsorption of Ce (ΙΙΙ) and La(ΙΙΙ) ions from aqueous solution. The absorbent ( XAD-7 + DEHPA) was charaterized by SEM and FTIR analysis Techniques. Several influential variables such as, contact time, pH, and temperature were studied in batch mode of operation. Th results showed that the optimum adsorption condition were acjieved at pH=6, optimum amount of absorbent and the equilibrium time equal to 0.6 gr and 180 min, respectively. According to the results the adsorption percentage of cerium and lanthanum ions onto the aforementioned resin were 99.99% , 78.76% respectively.
Various isotherms models such as Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin-Radushkevich were used in 25°C to analyze the equilibrium isotherm data and results showed that Langmuir model had a better agreement with the experimental data. The maximum adsorption capacity of the resin for cerium and Lanthanum ions were 8.28 mg.g-1 , 5.52 mg.g-1 respectively. The kinetic data were fitted to pesudo- frist-order, pesudo-second-order and Intra particle diffusion models. Based on the results, the pesudo- frist-order model and Intra particle diffusion model described the experimental data as well. Thermodynamic parameters of adsorption such as ΔHº, ΔS°, ΔG° were calcutated . Positive ΔHº and negative ΔG° were indicative of the endothermic and spontaneous nature of the adsorption .the aforementioned resin shows the stability during the five cycles of adsorption-desorption and it’s degradation was less than 3%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Adsorption
  • Rare earth elements
  • Cerium and lanthanum
  • Solvent impregnated resin