دانلود پایان نامه درباره ظرفیت جذب و همبستگی

با توجه به حذف پیک 1610 مربوط به C=C در طیف (d) مربوط به نانوذره IIP، بنابرین ضمن انجام واکنش پلیمریزاسیون صورت گرفته ونانوذره IIP سنتز می شود.
2-10-تعیین ظرفیت جاذب به وسیله ایزوترمهای جذب سطحی
Widget not in any sidebars

مدلهای ایزوترم جذبی تعادلی، از ملزومات اساسی برای طراحی سیستمهای جذب سطحی و بر هم کنشهای بین جاذب و جذب شوندهاند که اطلاعات لازم در مورد ظرفیت جاذب را ارائه میدهند و به صورت تعداد میلی گرمهای جذب شده بر گرم جاذب، در مقابل غلظت تعادلی جذب شونده رسم میشوند. چهار مدل برای آنالیز دادههای جذبی تعادلی به کار برده شد: لانگمویر ، فرندلیچ ، سیپس و ردلیچ-پترسون .
2-10-1- ایزوترم لانگمویر
ایزوترم لانگمویر یکی از بارزترین مدلهای ایزوترمی در متون است که تعادل غیر خطی مابین مقدار آنالیت جذب سطحی شده و مقدار آزاد آن در محلول را در دمای ثابت توصیف مینماید[81]. این مدل ساده بوده و توصیف خوبی را از رفتار تجربی در محدوده وسیعی از شرایط کار ارائه میدهد. فرم خطی رابطه لانگمویر به صورت رابطه (2-1) بیان میگردد :
(2-1)
که در آن qe مقدار آنالیت جذب سطحیشده در واحد جرم ماده جاذب، بر حسب mg g-1، Ce غلظت تعادلی آنالیت در محلول بر حسبmg L-1، aL بر حسبL mg-1 و KL بر حسبL g-1 ثابتهای لانگمویر و qmax= KL/aL حداکثر مقدار جذب در تک لایه جاذب بر حسبmg g-1 میباشد. مقادیر aL وKL از روی شیب و عرض از مبدا نمودار Ce/qe درمقابل Ce بدست میآید. مقدار آنالیت که درحال تعادل در واحد جرم جاذب، جذب سطحی (qe) میگردد توسط رابطه زیر محاسبه میگردد.
(2-2)
که در این رابطه، V حجم محلول آنالیت بر حسب لیتر، Co و Ce به ترتیب غلظت اولیه و تعادلی آنالیت بر حسب mg L-1، و m جرم جاذب بر حسب گرم میباشند.
ایزوترم لانگمویر نشان میدهد که مقدار آنالیت جذب شده با افزایش غلظت آن تا جایی که سطح نانو ذره اشباع می شود افزایش می یابد. به عبارت دیگر تا زمانی که محلهای در دسترس موجودند، جذب سطحی با افزایش غلظت آنالیت افزایش پیدا میکند، اما زمانیکه این مکانها اشغال شدند افزایش بیشتر غلظت آنالیت موجب افزایش مقدار جذب آنالیت بر روی جاذب نمیگردد[81].
2-10-2- ایزوترم فروندلیچ
مدل جذبی فرندلیچ، یک رابطه تجربی است که فرم خطی شده آن به صورت رابطه (2-3) تعریف میشود.در واقع ایزوترم فروندلیچ بیانگر این است که جذب به صورت چند لایه صورت می‌گیرد.
(2-3) ln qe = lnKf + (1/n) lnCe
مقادیرKf و 1/n از روی عرض از مبدا و شیب نمودار lnqe در مقابل lnCe بدست میآیند. 1/n ثابتی است که به ناهمگنی سطح مربوط میشود و مقدار n معمولاً در محدوده 0تا 1 تغییر میکند و هر چه مقدار n به 1 نزدیکتر باشد، سطح همگنتر است. Kf ثابت فرندلیچ است، که به ظرفیت جذب مرتبط میشود. مدل فروندلیچ نشان می‌دهد که هرچه غلظت اولیه آنالیت بیشتر باشد، مقدار جذب آن برروی نانوذره بیشتر می باشد. یک پارامتر دیگر برای انتخاب ایزوترم جذبی، مجذورضریب همبستگی r2میباشد. هر چه مقادیر مجذورضریب همبستگی به 1 نزدیکتر باشد، داده های تجربی همخوانی بیشتری با مدل مورد بررسی دارند[82[.
2-10-3- ایزوترم لانگمویر- فروندلیچ (سیپس)
با توجه به اینکه ایزوترم فروندلیچ ناهمگنی سطح را در نظر گرفته و ایزوترم لانگمویر، روند تجربی جذب سطحی را به خوبی توجیه میکند، از ادغام این دو ایزوترم، معادله لانگمویر- فروندلیچ به شکل زیر ارائه شد:
(2ـ4)
این ایزوترم در غلظتهای کم جذب شونده، به ایزوترم فروندلیچ کاهش مییابد. همچنین زمانی که سطح جاذب همگن باشد (n=1) به ایزوترم لانگمویر تبدیل میشود[83].
2-10-4- ایزوترم ردلیچ-پیترسون