DOI: https://doi.org/10.36719/2707-1146/34/37-43

Mahnur Jafarly

Ministry of Science and education of the Republic of Azerbaijan

Nakhichevan State University 

Doctor of Philosophy in Chemistry

mahnurceferli@ndu.edu.az

UOT 543.54:544.72 

EQUILIBRIUM, KINETICS AND THERMODYNAMICS OF SORPTION OF Cu²⁺, Zn²⁺, Cd²⁺ AND Pb²⁺ IONS BY DOWEX MAC-3.

Abstract

In this study, equilibrium conditions and kinetics of sorption of Cu²⁺, Zn²⁺, Cd²⁺ and Pb²⁺ ions with Dowex MAC-3 (carboxyl group, H⁺) cationite were studied, thermodynamic quantities were calculated based on kinetic parameters. It was noted that the kinetics of the processes at the selected concentrations are under internal diffusion control. Sorption isotherms were established, Langmuir and Freundlich models were proposed. In all cases, the selectivity is governed by the enthalpy factor with heat release and entropy reduction. The variation of parameters such as activation energy of sorption, free energy, activation entropy and diffusion coefficients varies due to various factors. In the calculation of thermodynamic parameters, the ideality of the ionic phase was determined, in other words, the activity coefficients of the sorbed ions in the ionic phase were not taken into account.

Keywords: ionite, ion exchange, Zn²⁺, Cu²⁺, Cd²⁺ and Pb²⁺ ions, sorption isotherms, Langmuir and Freundlich models, kinetic and thermodynamic parameters

Mahnur Cəfərli

      Azərbaycan Respublikasi Elm və Təhsil Nazirliyi

Naxçıvan Dövlət Universiteti 

kimya üzrə fəlsəfə doktoru

mahnurceferli@ndu.edu.az

UOT 543.54:544.72 

Cu²⁺, Zn^{2 +}, Cd²⁺ VE Pb^{2 +} ionlarının DOWEX MAC-3 kationiti ilə sorbsiyanın tarazlığı, kinetikası və termodinamikası 

Xülasə

Bu araşdırmada Cu²⁺, Zn²⁺, Cd²⁺ və Pb²⁺ ionlarının zəif turşu xassəli H⁺ formalı Dowex MAC-3 (karboksil funksional qruplu) kationiti ilə sorbsiyasının tarazlıq şəraiti, kinetikası öyrənilmiş, kinetik parametrlər əsasında termodinamik kəmiyyətləri hesablanmmışdır. Seçilən konsentrasiyalarda proseslərin kinetikası daxili diffuziyanın nəzarəti altında olması qeyd edilmişdir. Sorbsiya izotermləri qurulmuş, Lenqmyür və Freyndlix modelləri təklif olunmuşdur. Bütün hallarda seçicilik istilik ayrılması və entropiyanın azalması ilə entalpiya amili tərəfindən idarə olunur. Sorbsiyanın aktivləşmə enerjisi, sərbəst enerji, aktivləşmə entropiyası və diffuziya əmsalları kimi parametrlərin dəyişməsi müxtəlif amillərə görə dəyişir. Termodinamik parametrlərin hesablanmasında ionit fazasının ideallığı müəyyən edilmiş, başqa sözlə, sorbsiya olunmuş ionların ionit fazasında fəallıq əmsalları nəzərə alınmamışdır. 

Açar sözlər: ionit, iondəyişmə, Zn²⁺, Cu²⁺, Cd²⁺ və Pb²⁺ ionları, sorbsiya izotermləri, Lenqmyür və Freyndlix modelləri, kinetik və termodinamik parametrlər