@article { author = {Yarahmadi, Azadeh and Nasiri zarandi, Masoud and Khani, Mohammad Hassan and Yadollahi, Ali}, title = {Kinetic, Equilibrium and Thermodynamic Studies of Cerium and Lanthanum Adsorption from Aqueous Solutions by Amberlit XAD-7 ion exchange resin impregnated with bis (2,4,4–trimethylpentyl) phosphinic acid extractant}, journal = {Journal of Separation Science and Engineering}, volume = {13}, number = {1}, pages = {94-107}, year = {2021}, publisher = {Shahid Bahonar University of Kerman Iranian Association of Chemical Engineering}, issn = {2008-3963}, eissn = {}, doi = {10.22103/jsse.2021.2969}, abstract = {In this study, the adsorption of cerium and lanthanum ions from aqueous solutions was investigated using Amberlite XAD-7 resin impregnated with bis (2,4,4–trimethylpentyl) phosphinic acid (Cyanex-272) in the batch system. The characterization of provided resin was performed by SEM and FTIR analysis. The effect of important parameters such as pH, contact time, temperature and initial concentration of metal ions in the solution on the adsorption process of cerium and lanthanum from aqueous solution were investigated. The results showed that with increasing the pH of solution, the adsorption of cerium and lanthanum increased and the maximum adsorption occurred at pH=6. Langmuir, Freundlich and Temkin isotherm models were applied to describe the equilibrium data. The results showed the agreement of the experimental data for Ce and La elements with Langmuir isotherm (R2 (Ce) =0.999, R2 (La) =0.998). The maximum adsorption capacity of resin for cerium and lanthanum was 11.17 and 6.48 mg.g-1, respectively. The kinetic study was performed using pseudo-first order, the pseudo-second order and intraparticle diffusion models. According to the results, kinetic data for Ce and La adsorption were fitted well to a pseudo-second-order rate equation (R2 (Ce) =0.966, R2 (La) =0.985). The thermodynamic parameters of the adsorption process such as standard enthalpy (ΔH°), Gibbs free energy (ΔG°) and entropy (ΔS°) were studied at different temperatures. The positive value of enthalpy and negative value of Gibbs free energy indicates that the cerium and lanthanum adsorption reaction is spontaneous and endothermic.}, keywords = {Cerium,Lanthanum,Cyanex-272 impregnated resin,Amberlit XAD-7,Adsorption isotherm}, title_fa = {مطالعه سینتیک، تعادل و ترمودینامیک جذب یون‌های سریم و لانتانیم از محلول‌های آبی با استفاده از رزین تبادل یون آمبرلیت XAD-7 آغشته به استخراج‌کننده‌ی بیس (2، 4، 4- تری متیل پنتیل) فسفینیک اسید}, abstract_fa = {در این پژوهش جذب یون‌های سریم و لانتانیم از محلول‌های آبی با استفاده از رزین آمبرلیت XAD-7 آغشته به استخراج‌کننده‌ی بیس (2، 4، 4- تری متیل پنتیل) فسفینیک اسید (سیانکس-272) در سیستم ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت. مشخصه‌یابی رزین تهیه‌شده، با استفاده از تکنیک‌های آنالیز تبدیل فوریه‌ی زیر قرمز (FTIR) و میکروسکوپی الکترون روبشی (SEM) به انجام رسید. اثر پارامترهای عملیاتی چون pH محلول، زمان تماس محلول با رزین، دمای فرایند و غلظت اولیه‌ی محلول یون‌های فلزی بر فرایند جذب سریم و لانتانیم از محلول‌های آبی بررسی شد. نتیجه‌ی بررسی‌ها نشان داد که با افزایش pH محلول، میزان جذب سریم و لانتانیم افزایش یافته و جذب بیشینه در 6 ‌pH رخ می‌دهد. از سه مدل ایزوترم لانگمویر، فروندلیچ و تمکین برای توصیف داده‌های تعادلی بهره گرفته شد. نتایج نشان‌داد که داده‌های تجربی جذب سریم و لانتانیم با ایزوترم لانگمویر بهتر برازش می‌شوند (0.999=R2(Ce)=0.998، R2(La)). بیشینه ظرفیت رزین برای جذب یون‌های سریم و لانتانیم به ترتیب برابر با 11.17 و 6.48 میلی‌گرم بر گرم به دست آمد. مطالعه‌ی سینتیک فرایند جذب با استفاده از سه مدل: شبه مرتبه‌ی اول، شبه مرتبه‌ی دوم و نفوذ درون‌ذره‌ای نشان داد که داده‌های سینتیکی جذب سریم و لانتانیم، با معادله‌ی سرعت شبه مرتبه‌ی دوم بهتر برازش شدند (0.985=R2(Ce)=0.966، R2(La)). بررسی پارامترهای ترمودینامیکی تغییرات آنتالپی (ΔH)، تغییرات انرژی آزاد گیبس (ΔG) و تغییرات آنتروپی (ΔS) برای فرایند جذب در دماهای مختلف صورت گرفت. مقادیر مثبت تغییرات آنتالپی و مقادیر منفی تغییرات انرژی آزاد گیبس نشان داد که فرایند جذب سریم و لانتانیم گرماگیر و خودبه‌خودی است.}, keywords_fa = {سریم,لانتانیم,رزین آغشته به سیانکس-272,آمبرلیت XAD-7,ایزوترم جذب}, url = {https://jsse.uk.ac.ir/article_2969.html}, eprint = {https://jsse.uk.ac.ir/article_2969_327f3039a0c0ac38a0cad06176feb1c1.pdf} }