ንኣድሶርበንታት ሜቲሊን ብሉ ብፍትሓዊ መንገዲ ምውድዳር፦ ዓቕሚ፣ ኪነቲክስን ኩነታት ፈተነን

ሓደ መጽናዕቲ 58 mg/g ከም ዝረኸበ ይገልጽ። ካልእ ድማ 725 mg/g ይገልጽ። ካልኣይ ኣድሶርበንት ዓሰርተው ክልተ ዕጽፊ ዝሓሸ እዩ ኢልካ ምድምዳምን ካብኡ ንደሓር ምንባብ ምቁራጽን ቀሊል እዩ። እቲ ደረጃ ምሃብ ግን መብዛሕትኡ ትርጉም የብሉን፣ ምኽንያቱ እቶም ክልተ ቁጽርታት ኣብ ዝተፈላለየ ኩነታት እዮም ተረኺቦም፣ ምናልባት እውን ተመሳሳሊ ዓይነት መለክዒ ኣይኮኑን።

ወረቓቕቲ ኣድሶርፕሽን ተመሳሲሎም ዝረኣዩ ሰለስተ መጠናት ይሕብሩ፦ ሚእታዊ ምውጋድ፣ ዝተለክዐ ምውሳድ፣ ከምኡውን ብሞዴል ዝተስማማዐ ዓቕሚ። ነዚ ድማ ነቲ ቀለም ንምእሳር ዝቐርቡ ዝተፈላለዩ ንጥረ ነገራትን እቲ ቀለም ንከባቢኡ ዝህቦ ምላሽን ምስ እንውስኸሉ፣ ምውድዳር ቅድሚ ናይ ደረጃ ምሃብ ጉዳይ ምዃኑ ናይ ኩነታት ምዛማድ ጉዳይ ይኸውን።

እዚ ጥንቃቐ ካብ ሓደ ፍጻመ ዝተበገሰ ዘይኮነስ መዋቕራዊ እዩ። ኣብ ሸኽላ፣ ሓሙኽሽትን ብኣልካላይ ዝነቕሑ ንጥረ ነገራትን ዝተኻየደ ናይ 914 ፈተነታት ካብ 75 ወረቓቕቲ ዝሓቖፈ ትንተና ማሽን ለርኒንግ፣ እቲ ዝተሓበረ ምውሳድ ብዝያዳ ብናይ ፈተነ ምድላዋት ከም ዝውሰን፣ ካብኣቶም ድማ መበገሲ ኮንሰንትሬሽን ቀለም እቲ ዝሓየለ ተንባዪ ምዃኑ ረኺቡ። ናይ 2024 ግምገማ ካብ ቆጽሊ ዝተሰርሑ ኣድሶርበንታት እውን ኣብ ውሽጢ ሓደ ስድራ ንጥረ ነገር እኳ ፕሮቶኮላት ክሳብ ክንደይ ከም ዝፈላለዩ የርኢ። ክልቲኦም ምንጭታት ካብ ኣብ ኣርእስቲ ዝተቐመጡ mg/g ኣሃዛት ዝተሃንጸ ደረጃ ሰሌዳ ኣይድግፉን።

ሚእታዊ ምውጋድ ዓቕሚ ኣይኮነን

መብዛሕትኡ ዘይቅኑዕ ደረጃ ምሃብ ሰለስተ ሓሳባት ይደባልቕ። ሚእታዊ ምውጋድ ካብ ሓደ ፍሉይ ፈሳሲ ክንደይ ክፋል ናይቲ ቀለም ከም ዝወጸ ይምልስ። ዝተለክዐ ምውሳድ ኣብ ሚዛን ምዕሩይነት ኣብ ነፍሲ ወከፍ ግራም ኣድሶርበንት ክንደይ ቀለም ከም ዝተቐመጠ ይምልስ። ብሞዴል ዝተስማማዐ ዓቕሚ ድማ ሓደ ዝተመርጸ ናይ ኢዞተርም ሞዴል ኣብ ልዑል ኮንሰንትሬሽን ዝግምቶ ናይ ምምላእ ዋጋ እዩ።

ሚዛን መጠን ነቶም ቀዳሞት ክልተ ከምዚ ኣሳሲሩ የርእዮም፦

qe = (C0 minus Ce) times V divided by m

ኣብዚ qe ማለት ኣብ ሚዛን ምዕሩይነት ዝተወስደ መጠን ብ mg/g፣ C0ን Ceን ድማ መበገሲን ናይ ሚዛን ምዕሩይነትን ኮንሰንትሬሽን፣ V መጠን ፈሳሲ፣ m ድማ ሚዛን ኣድሶርበንት እዩ።

ሓደ ናይ ቁጽሪ ንጽጽር ነቲ ወጥመድ የርኢ። ካብ 0.1 L ናይ 10 mg/L ቀለም ብ 1 g ኣድሶርበንት 100 percent ምውጋድ 1 mg/g ጥራይ ይህብ። ካብ 0.1 L ናይ 1000 mg/L ቀለም ብ 0.1 g 80 percent ምውጋድ ግን 800 mg/g ይህብ። ቀዳማይ ውጽኢት ብሚእታዊ ክረአ ከሎ ፍጹም ይመስል፣ ከም ዓቕሚ ግን ዳርጋ ጥቕሚ የብሉን። ነዞም ክልተ ዓምዲታት ዝደባለቐ ዝኾነ ደረጃ ምሃብ፣ ንንጥረ ነገር ዘይኮነስ ንፈተነ እዩ ዝሰርዕ።

ብሞዴል ዝተስማማዐ qmax ተወሳኺ ደረጃ ይውስኽ። ናይ ሜቲሊን ብሉ ኣድሶርፕሽን ኢዞተርም፣ qe ኣንጻር Ce ኣብ ብዙሓት መበገሲ ኮንሰንትሬሽናት ይስእል። ናይ Langmuir ምስምማዕ ነቲ ከርቭ ናብ qmax ዝበሃል ውሱን ጣሕሊ ንኽቐርብ ይግምት፤ ናይ Freundlich ምስምማዕ ግን ጣሕሊ ዘይብሉ ሕጊ ሓይሊ ይገልጽ። ዝተሓበረ qmax ፓራሜተር ሞዴል እዩ፣ ብሚዛን ዝተመዘነ መጠን ኣይኮነን። እቶም ነጥብታት ናብ ጣሕሊ እንተዘይቀሪቦም፣ ኣብ መወዳእታ ነጥብታት ዝግበር ንእሽቶ ለውጢ qmax ብዙሕ ከለዋውጦ ይኽእል።

ንነፍሲ ወከፍ ቁጽሪ ዝቕይሩ ሽዱሽተ ኩነታት

መጠን ኣድሶርበንት። ዝያዳ ዱቄት ዝያዳ ናይ ምእሳር ቦታታት ማለት እዩ፣ ስለዚ ሚእታዊ ምውጋድ ብሓፈሻ ይውስኽ፣ mg/g ምውሳድ ግን ይንኪ፣ ምኽንያቱ እቲ ዝተታሕዘ ቀለም ኣብ ዝያዳ ሚዛን ይመቓራሕ። ኣብ 10 g/L እና ኣብ 0.2 g/L 99 percent ምውጋድ ዝብሉ ኣበሃህላታት ብብቕዓት ንጥረ ነገር ሓምሳ ዕጽፊ ይፈላለዩ። መጠን ኣብ g/L መዝግብ፣ ኣብ ተመሳሳሊ መጠን ድማ ምውሳድ ኣወዳድር።

መበገሲ ኮንሰንትሬሽን። ዝለዓለ C0 ዝዓበየ ድራይቪንግ ፎርስ ይህብ፣ ስለዚ qe ይውስኽ፣ እቶም ቦታታት ምስ ተመልኡ ግን ሚእታዊ ምውጋድ ይንኪ። ኣብ 100 ክሳብ 400 mg/L ዝተስማማዐ qmax ካብ ኣብ 5 ክሳብ 50 mg/L ዝተስማማዐ ዝተፈልየ ክፋል ናይቲ ከርቭ ይገልጽ። ቅድሚ ደረጃ ምሃብ ዝደራረቡ ክልላት ክህልዉ ኣድልይ።

pH። ሜቲሊን ብሉ ካቲዮናዊ እዩ፣ ስለዚ ናይ ገጽ ኤሌክትሪካዊ ጭነት ንስሕበት ይቆጻጸር። ካብ ነጥቢ ዜሮ ጭነቱ ንታሕቲ ሓደ ገጽ ነቲ ቀለም ይደፍእ፤ ካብኡ ንላዕሊ ግን ይስሕቦ። መበገሲ pH ጥራይ ዝሕብሩ መጽናዕትታት ጉድለት ይገድፉ፣ ምኽንያቱ ኣድሶርፕሽን ነቲ ናይ ሚዛን ምዕሩይነት ዋጋ ይቕይሮ። ክልቲኡ መዝግብ፣ ብተወሳኺ ድማ ናይ ድሕረ ባይታ ጨዋት፣ ምኽንያቱ ኣዮናዊ ሓይሊ ነቶም pH ዝቆጻጸሮም ተመሳሳሊ ሓይልታት የዳኽም። ኣብ መጠን ምውሳድ ብኣብሶርባንስ ዝተመርኮሰ መዐቀኒ ብዛዕባ ሶልቨንትን pHን ቅኑዕ ክኸውን ዘግድድ ስነ-ስርዓት ኣብዚ እውን ይሰርሕ፦ እቲ ቁጽሪ ምስ ኩነታቱ እዩ ዝጐዓዝ።

ግዜ። ድሕሪ 5 ደቓይቕ ዝተወስደ ዋጋ qt እዩ፣ qe ኣይኮነን። ቅልጣፈን ልዑል ዓቕምን ክልተ ዝተፈላለዩ ጥቕምታት እዮም፦ ኣብ ወረቓቕቲ ቆጽሊ ዝተመስረቱ ተኸታታሊ መጽናዕትታት ኣብ ሓደ ፕሮቶኮል ናብ 60 ደቓይቕ ኣቢሉ፣ ኣብ ካልእ ድማ ናብ 160 ደቓይቕ ኣቢሉ ሚዛን ምዕሩይነት ከም ዝበጽሕ ይሕብር። ናይ ሚዛን ምዕሩይነት ዋጋታት እቲ ኪነቲክ ከርቭ ድሕሪ ምጥጣሑ ጥራይ ኣወዳድር፣ ኣብ መጀመርታ ግዜ ዘሎ ምውሳድ ድማ ከም ፍሉይ ውጽኢት ኪነቲክስ ጸብጻብ ግበረሉ።

ሙቐት። ሚዛን ምዕሩይነትን ዲፊዩዥንን ክልቲኦም ንሙቐት ብናይ ነፍሲ ወከፍ ስርዓት ፍሉይ መንገዲ ይምልሱ። ኣብ ሓደ ተኸታታሊ መጽናዕቲ ተምሪ፣ Langmuir qmax ካብ ኣስታት 43 mg/g ኣብ 30 C ናብ ኣስታት 58 mg/g ኣብ 60 C ወሲኹ፣ ካብ ሙቐት ጥራይ 35 percent ለውጢ። ኣብ ብዙሕ ዝተፈላለየ ሙቐት ዝተለክዑ ዓቕሚታት ነቲ ፍልልይ ከይጠቐስካ ፈጺምካ ኣይትስርዓዮም።

መሰረት ሪፖርት። Milligrams per gram እቲ gram ተመሳሳሊ ትርጉም ምስ ዝህልዎ ጥራይ እዩ ንንጽጽር ዝሰርሕ። ደረቕ ሚዛን ካብ እርጥብ ሚዛን ብክፋል ርጥበት ይፈላለ፣ ኮምፖዚት ቢድስ ድማ ካብ ንጹህ ንጡፍ ክፋል ይፈላለዩ። እቲ መቐላለዪን ዝኾነ ናይ ርጥበት ምስትኽኻልን ግለጽ። ንፍልተራት፣ ዓቕሚ times ቡልክ ደንሲቲ ወስኽ፤ ንብቕዓት ገጽ ድማ ዓቕሚ divided by BET area ወስኽ፣ ኩሉ ዝተለክዐ ገጽ ከም ሜቲሊን ብሉ ዝኣክል ዓቢ ሞለኪውል ከም ዘይቕበል እናጠቐስካ። ኣብዚ ደረጃ መንነት ሪኤጀንት እውን ኣብ መዝገብ ክኣቱ ኣለዎ፣ ስለዚ ምርመራ ንጽህናን ስፔሲፊኬሽንን ሪኤጀንት ምስ ሚዛን ኣድሶርበንት ብሓባር ይቕመጥ።

ምስምማዕ ኢዞተርምን ኪነቲክስን ብሓቂ እንታይ ይነግር

ሓደ ልሙድ ጌጋ ጽቡቕ ምስምማዕ ከም መረጋገጺ መካኒዝም ምውሳድ እዩ። ናይ ሜቲሊን ብሉ Langmuir Freundlich ንጽጽር፣ ካብቶም ክልተ ስሌታት ኣየናይ ንቅርጺ እቲ ከርቭ ኣብቲ ዝተፈተነ ክልል ብዝሓሸ ከም ዝገልጾ ይፍትን። ሓደ-ንብርብር ሽፋን፣ ሓደ ዓይነትነት፣ ወይ ብዙሕ-ንብርብር ምፍጣር ከም ዘሎ ኣየረጋግጽን። ዝተፈላለየ ባህሪ ዘለዎም ፖሮስ ንጥረ ነገራት እውን ኣብ ውሱን ክልል ናይ Langmuir ቅርጺ ዘለዎም ከርቭታት ክህቡ ይኽእሉ፣ ዝሓሸ ናይ Freundlich ምስምማዕ ድማ እቲ ዳታ ከምቲ እቲ ስሌት ዝዓብየሉ ኣገባብ ምዕባይ ከም ዝቕጽል ጥራይ ይገልጽ። መካኒዝም ብከም ስፔክትሮስኮፒ፣ ካሎሪሜትሪ፣ ወይ ምምርኳስ ኣብ ኣዮናዊ ሓይሊ ዝኣመሰለ ናጻ መረጋገጺ ኣረጋግጽ።

ልምድታት ጽሬት ምስምማዕ ኣገደስቲ እዮም። ናይ nonlinear regression ምረጽ፣ ምኽንያቱ ናይ linearized ለውጥታት ጌጋታት ይጠምዩን ብስርዓት ንሓደ ሞዴል ክድግፉ ይኽእሉን። R squared ጥራይ ኣብ ክንዲ ምእማን ተረፍ ጌጋታት መርምር። qmax ኣብ ውሽጢ እቲ ዝተለክዐ ክልል ድዩ ወይ ካብኡ ወጻኢ ኢልካ ሕተት፦ ካብ ዝዓበየ ዝተለክዐ qe ኣዝዩ ርሒቑ ዘሎ ጣሕሊ ግምት እዩ፣ ዘይርግጽነቱ ድማ ምስ ዋጋኡ ክሕበር ኣለዎ።

ተመሳሳሊ ጥንቃቐ ንኪነቲክስ ኣድሶርፕሽን ሜቲሊን ብሉ እውን ይቆጻጸሮ። ኣብ ስነ-ጽሑፍ ናይ ቆጽሊ ኣድሶርበንታት፣ pseudo second order equation እቲ ብዝበዝሐ ግዜ ከም ዝሓሸ ምስምማዕ ዝጥቀስ እዩ፣ እዚ ግን ኬሚሶርፕሽን ከም ዘሎ ኣየረጋግጽን፣ ከምቲ pseudo first order fit ፊዚሶርፕሽን ከም ዘሎ ዘየረጋግጽ። ዲፊዩዥን ከከም ዓቐን ቅንጣትን ምሕዋስን ንዝኾነ ካብቶም ክልተ ስሌታት ክመስል ይኽእል፣ linearized ፕሎታት ድማ ብታሪኽ ነቲ ንጽጽር ናብ pseudo second order ከም ዝዛዘወ ገይሮምዎ እዮም። እቲ ስሌት፣ ሬት ኮንስታንት፣ ብምስምማዕ ዝተረኽበ ሚዛን ምዕሩይነት፣ ክልል፣ ዓቐን ቅንጣትን ምሕዋስን ግለጽ፣ ቅልጣፈን ዓቕምን ድማ ኣብ ዝተፈላለዩ ዓምዲታት ወርቀት ስራሕ ኣቐምጥ።

ወርቀት ስራሕ ንምውድዳር ዝተሓትሙ መጽናዕትታት

እዚ ሰንጠረዥ ንነፍሲ ወከፍ መጽናዕቲ ሓደ ግዜ ቅዳሕ። ንጽጽር ዝሰርሕ እቶም ናይ ምርመራ ዓምዲታት ምስ ዝዛመዱ ጥራይ እዩ።

ክልተ ናይ ስነ-ጽሑፍ ኣብነታት እዚ ወርቀት ስራሕ ከመይ ከም ዝሰርሕ የርእዩ። ሓደ ተኸታታሊ መጽናዕቲ ተምሪ ሚዛን ምዕሩይነት ናብ 160 ደቓይቕ ኣቢሉ፣ ዝሓሸ ኩነታት ናብ pH 6.5 ኣቢሉ፣ qmax ምስ ሙቐት ከም ዝውስኽ፣ Temkinን pseudo second orderን ድማ ከም ዝመረጹ መግለጺታት ይሕብር። ሓደ ዝተሓከመ ዱቄት ቆጽሊ ባምቡ ኣስታት 725 mg/g ምስ ዳርጋ ምሉእ ምውጋድ ይሕብር፣ ግን ካብ 100 ክሳብ 400 mg/L ቀለም፣ ኣብ 0.2 ክሳብ 1.4 g/L መጠን ኣድሶርበንትን ናብ 60 ደቓይቕ ኣቢሉ ናብ ሚዛን ምዕሩይነት ብምብጻሕን እዩ። ክልቲኦም ብውሽጣዊ መለክዒ ቅኑዓት ክኾኑ ይኽእሉ፣ መጠን ኣድሶርበንት፣ ኮንሰንትሬሽን፣ pH፣ ሙቐትን መሰረት ሪፖርትን ክሳብ ዝዛመዱ ግን ንሓድሕዶም ብደረጃ ክወዳደሩ ኣይክእሉን።

ፍትሓዊ ሓረግ ቀዋሚ ቅርጺ ኣለዎ፦ ኣብ ተመሳሳሊ ክልል ኮንሰንትሬሽን፣ መጠን ኣድሶርበንት፣ pH፣ ሙቐት፣ ግዜ ሚዛን ምዕሩይነትን መሰረት ሪፖርትን፣ ንጥረ ነገር X ካብ ንጥረ ነገር Y ዝለዓለ ምውሳድ የርኢ። ካብዚ ዝሓጸረ ዝኾነ ኣበሃህላ ብዛዕባ ክልተ ፈተነታት እዩ ዝዛረብ፣ ብዛዕባ ክልተ ንጥረ ነገራት ኣይኮነን።