شکل۴-۲ تاثیر pH بر روی جذب کادمیم با بهره گرفتن از پوست لیمو ( غلظت اولیه: ppm 50، زمان تماس: ۱۲۰ دقیقه، مقدار جاذب: ۱/۰ گرم )
شکل۴-۳ تاثیر pH بر روی جذب نیکل با بهره گرفتن از پوست لیمو ( غلظت اولیه: ppm 50، زمان تماس: ۱۲۰ دقیقه، مقدار جاذب: ۱/۰ گرم )
کمترین میزان جذب را در کمترین pH یعنی ۲ داریم که ممکن است به این دلیل باشد که در این pH غلظت یون­های هیدروژن زیاد است و ترجیحاً به جای یون­های فلزی یون­های هیدروژن جذب جاذب می­شوند. راندمان جذب با افزایش pH افزایش می­یابد تا جایی که در pH ، ۵ بیشترین ظرفیت جذب را خواهیم داشت. pH جذب فلز تا حد زیادی می ­تواند به نوع و حالت یونی از گروه عاملی موجود در جاذب مربوط باشد. گروه ­های ضعیف اسید کربوکسیل به عنوان لیگاندهای اصلی هستند که در جذب فلز توسط لیمو نقش مهمی دارند.
با توجه به آن که گروه ­های کربوکسیل در محدوده ۵/۵-۵/۳ می­باشد و تعادل جذب تحت تأثیر pH می­باشد در نتیجه ۵ pH= بهینه است و بیشترین جذب را برای کبالت، کادمیم و نیکل توسط پوست لیمو در این pH داریم. هر چه pH افزایش یابد مقدار یون هیدروژن کاهش می­یابد و یون­های فلز با جاذب پیوند می­ دهند در این­جا رسوب هیدروکسید تشکیل می­ شود که به همین دلیل است که آزمایش­ها برای pH بیشتر از ۷ انجام نمی­شوند.

۴-۱-۲ تأثیر مقدار جاذب
مقدار جاذب یکی از پارامترهای مهم در فرایند جذب برای تعیین ظرفیت جاذب در غلظت اولیه داده شده از ماده جذب شده در شرایط عملیاتی موجود می­باشد. در نمودار ۴-۴ و ۴-۵ تأثیر مقدار جاذب که همان پوست لیمو می­باشد بر روی جذب کبالت و کادمیم نشان داده شده و نمودار ۴-۶ تأثیر مقدار جاذب بر جذب نیکل را نشان می­دهد.
همان­طور که در نمودار­ها نمایان است با افزایش میزان جاذب راندمان جذب افزایش می­یابد تا جایی که مقدار جاذب بهینه برای کبالت و کادمیم ۰٫۴ گرم و برای نیکل ۰٫۵ گرم می­ شود. با افزایش مقدار جاذب بیشتر از مقدار بهینه به دلیل این که یون­های فلزی تمام سایت­های تبادل بر روی جاذب را پوشش داده­اند جذب فلز افزایش نمی­یابد و تقریباً ثابت باقی می­ماند.
شکل۴-۴ تاثیر مقدار جاذب بر روی جذب کبالت با بهره گرفتن از پوست لیمو ( غلظت اولیه: ppm 50، زمان تماس: ۱۲۰ دقیقه، :pH5)
شکل۴-۵ تاثیر مقدار جاذب بر روی جذب کادمیم با بهره گرفتن از پوست لیمو ( غلظت اولیه: ppm 50، زمان تماس: ۱۲۰ دقیقه، :pH5)
شکل۴-۶ تاثیر مقدار جاذب بر روی جذب نیکل با بهره گرفتن از پوست لیمو ( غلظت اولیه: ppm 50، زمان تماس: ۱۲۰ دقیقه، :pH5)
۴-۱-۳ تأثیر زمان تماس
یکی دیگر از پارامترهای مهم در سیستم جذب برای بررسی سینتیک فرایند جذب و استفاده موفق از جذب در کاربرد عملی و سریع جذب، زمان تماس است. مکانیسم جذب یون­های فلزی دو مرحله است. فاز اولیه سریع رخ می دهد زیرا سطح گسترده­ای از جاذب برای جذب یون­های فلزی موجود است ولی فاز دوم با توجه به فرسودگی سریع سایت­های جذب، کند پیش می­رود.
تأثیر زمان تماس در جذب کبالت، کادمیم و نیکل از محلول­های آبی توسط جاذب زیستی به ترتیب در نمودار­های ۴- ۷، ۴-۸ و ۴-۹ نشان داده شده است.
شکل۴-۷ تاثیر زمان تماس بر روی جذب کبالت با بهره گرفتن از پوست لیمو ( غلظت اولیه: ppm 50، :PH5، مقدار جاذب: ۴/۰ گرم)
شکل۴-۸ تاثیر زمان تماس بر روی جذب کادمیم با بهره گرفتن از پوست لیمو ( غلظت اولیه: ppm 50، :PH5، مقدار جاذب: ۴/۰ گرم)
شکل۴-۹ تاثیر زمان تماس بر روی جذب نیکل با بهره گرفتن از پوست لیمو ( غلظت اولیه: ppm 50، :PH5، مقدار جاذب: ۵/۰ گرم)
همان­طور که در نمودار­ها مشخص است برای کبالت و کادمیم تا زمان ۶۰ دقیقه سرعت جذب بالا است و پس از آن تغییر زیادی نمی­کند و زمان ۶۰ دقیقه زمان بهینه برای جذب کبالت و کادمیم بر روی پوست لیمو در شرایط آزمایشگاهی است. با توجه به نمودار ۴-۹ زمان بهینه برای جذب نیکل از محلول­های آبی توسط پوست لیمو ۴۵ دقیقه می­باشد.
۴-۲ مدل­های ایزوترم جذب
جهت بررسی ایزوترم جذب کبالت، کادمیم و نیکل بر روی پوست لیمو از مدل­های لانگمویر، فرندلیچ، تمکین و D-R استفاده گردید. نمودارها برای هر سه فلز رسم گردید و ثابت­های مدل­ها در جدول ۴-۱ لیست گردید.
۴-۲-۱ مدل لانگمویر
نمودار بر حسب برای کبالت، کادمیم و نیکل به ترتیب در نمودارهای ۴-۱۰، ۴-۱۱ و ۴-۱۲ رسم شد و با توجه به معادله ۱-۱ مدل لانگمویر برای این سه فلز آنالیز گردید و ثابت­های معادله بدست آمده و در جدول ۴-۱ بیان شد.
شکل۴-۱۰ مدل لانگمویر برای جذب کبالت توسط پوست لیمو
شکل۴-۱۱مدل لانگمویر برای جذب کادمیم توسط پوست لیمو
شکل۴-۱۲ مدل لانگمویر برای جذب نیکل توسط پوست لیمو
۴-۲-۲ مدل فرندلیچ
با توجه به معادله ۱-۳ و نمودارهای ۴-۱۳، ۴-۱۴ و ۴-۱۵ مدل فرندلیچ به ترتیب برای فلزات کبالت، کادمیم و نیکل مورد بررسی قرار گرفت و ثابت­های بدست آمده در جدول ۴-۱ نشان داده شد.
شکل۴-۱۳ مدل فرندلیچ برای جذب کبالت توسط پوست لیمو
شکل۴-۱۴ مدل فرندلیچ برای جذب کادمیم توسط پوست لیمو
شکل۴-۱۵ مدل فرندلیچ برای جذب نیکل توسط پوست لیمو
۴-۲-۳ مدل D-R
ثابت­های مدل D-R با توجه به نمودار ۴-۱۶، ۴-۱۷ و ۴-۱۸ و معادله ۱-۴ برای کبالت،کادمیم و نیکل بدست آمد و در جدول ۴-۱ بیان گردید.
شکل۴-۱۶ مدل D-R برای جذب کبالت توسط پوست لیمو
شکل۴-۱۷ مدل D-R برای جذب کادمیم توسط پوست لیمو
شکل۴-۱۸ مدل D-R برای جذب نیکل توسط پوست لیمو
۴-۲-۴ مدل تمکین
با توجه به معادله ۱-۸ و نمودارهای ۴-۱۹، ۴-۲۰ و ۴-۲۱ به ترتیب برای کبالت، کادمیم و نیکل مدل تمکین آنالیز گردید و ثابت­های معادله در جدول ۴-۱ بیان شد.
شکل۴-۱۹ مدل تمکین برای جذب کبالت توسط پوست لیمو
شکل۴-۲۰ مدل تمکین برای جذب کادمیم توسط پوست لیمو
شکل۴-۲۱ مدل تمکین برای جذب نیکل توسط پوست لیمو
جدول۴-۱ ثابت­های مدل­های لانگمویر، فرندلیچ، تمکین و D-R برای جذب کبالت، کادمیم ونیکل توسط پوست لیمو

مدل ایزوترم

پارامترها

کبالت

کادمیم