بررسی جذب توریم از محلول‌های آبی با استفاده از رزین‌های‌ XAD-7 آغشته به مخلوطی از ترکیبات فسفاتی در سیستم ناپیوسته

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای,

2 دانشگاه آزاد، واحد ماهشهر

3 عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی ماهشهر، ماهشهر، ایران

4 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده فنی، دانشگاه تهران

5 پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای

چکیده

به دلیل سمّیت بالای توریم، تعیین مقدار دقیق و جداسازی آن در پسماندهای هسته‌ای، امری ضروری است. در این پژوهش، یون‌های توریم به وسیله‌ی رزین‌های تبادل یون XAD-7 که با دو ترکیب فسفاتی TOPO (3-اکتیل فسفین‌اکسید) وT2EHP (3-2-اتیل‌هگزیل فسفات) آغشته و اصلاح شده بودند، در یک سیستم ناپیوسته مورد جذب قرار گرفتند. تاثیر پارامترهای مهم و موثر بر فرآیند جذب از جمله pH ، زمان، دما و وجود یون‌های مزاحم و همچنین اثر شوینده‌ی مناسب برروی میزان واجذبی بررسی و ارزیابی شد. روابط ترمودینامیکی و چندین مدل‌ جذب هم‌دما از جمله فروندلیش، لانگمویر ،تمکین و ردلیش-پترسون برای توصیف تعادل جذب بررسی شدند. بررسی ساختار جاذب اصلاح‌شده با روش‌های طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) و آنالیز توزین حرارتی (TGA) صورت گرفت. واکنش جذب به صورت خودبخودی (منفی بودن تغییرات انرژی آزاد گیبس) انجام می‌شود و همچنین یک فرایند گرمازا (منفی بودن تغییرات آنتالپی) می‌باشد. مدل‌های جذب هم‌دما، مدل ردلیش- پترسون غیرخطی بهترین نتیجه داشت.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of adsorption of thorium from aqueous solutions using XAD-7 resin impregnated with a mixture of phosphate compounds in a batch system

نویسندگان [English]

  • Hossein Sid Kalal 1
  • Somayeh Asadi 2
  • Vahid Zare- Shahabadi 3
  • Seyed Ebrahim Mousavi 4
  • Mohammad Reza Almasian 5
  • َAlireza Khanchi 5
  • Mohammad Taghiof 5
1 Nuclear Fuel Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI, P.O. Box 11365-3486, Tehran, Iran.
2 Department of Chemical Engineering, Mahshahr Branch, Islamic Azad University
3 Department of Chemical Engineering, Mahshahr Branch, Islamic Azad University
4 Master student, School of Chemical Engineering, college of engineering, university of Tehran
5 School, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI, P.O. Box 11365-3486, Tehran, Iran
چکیده [English]

In this study, thorium ions were adsorbed in a batch system by Amberlite XAD-7 ion exchange resin impregnated with phosphate compounds such as TOPO (tri-octylphosphine oxide) and T2EHP (tri-2-ethylhexyl phosphate). The effect of important parameters on the adsorption process such as pH, time, temperature and the presence of interfering ions, as well as the effect of appropriate detergent on desorption, was investigated and evaluated. Thermodynamic relationships and several isothermal adsorption models including Freundlich, Redlich-Peterson, Langmuir and Temkin were investigated to describe the adsorption equilibrium. The structure of the modified adsorbent was investigated by infrared (IR) spectroscopy and thermal gravimetric analysis (TGA) methods. Based on the results obtained from the tests of thorium adsorption on XAD-7 resins impregnated with phosphate compounds, it was concluded that the adsorption reaction is a spontaneous (negative Gibbs free energy changes) and an exothermic process (negative enthalpy changes). Among the isothermal adsorption models, the nonlinear Redlich-Peterson model had the best result at 35 °C.

کلیدواژه‌ها [English]

  • “Adsorption”
  • “XAD-7”
  • “Impregnation”
  • “Phosphate compounds”
مطالعات علوم محیط زیست
دوره 6، شماره 2
تیر 1400
صفحه 3658-3668

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار