مېتىلېن كۆكى ئادسوربېنتلىرىنى ئادىل سېلىشتۇرۇش: سىغىم، كىنېتىكا ۋە تەجرىبە شارائىتى

بىر تەتقىقات 58 mg/g دەپ دوكلات قىلىدۇ. يەنە بىرى 725 mg/g دەپ دوكلات قىلىدۇ. ئىككىنچى ئادسوربېنتنى بىرىنچىسىدىن ئون ئىككى ھەسسە ياخشى دەپ جاكارلاپ، ئوقۇشنى توختىتىش ئاسان. ئەمما بۇنداق رەتلەش ئادەتتە مەنىسىز، چۈنكى ئىككى سان ئوخشىمىغان شارائىتتا ھاسىل قىلىنغان بولۇپ، ھەتتا ئوخشاش تۈردىكى سان بولماسلىقىمۇ مۇمكىن.

ئادسوربسىيە ماقالىلىرى قارىماققا بىر-بىرىگە ئوخشايدىغان ئۈچ مىقدارنى دوكلات قىلىدۇ: چىقىرىۋېتىش پىرسەنتى، ئۆلچەنگەن سۈمۈرۈلۈش مىقدارى ۋە مودېل ئارقىلىق ماسلاشتۇرۇلغان سىغىم. بوياقنى باغلاش ئۈچۈن تەكلىپ قىلىنغان ماتېرىياللارنىڭ كۆپ خىللىقى ۋە بوياقنىڭ مۇھىتقا جاۋاب قايتۇرۇش ئۇسۇللىرىنىمۇ قوشقاندا، سېلىشتۇرۇش ئالدى بىلەن ماس شارائىتلارنى تېپىش مەسىلىسى، ئاندىن رەتلەش مەسىلىسى بولىدۇ.

بۇ ئېھتىيات تەدبىرى ئايرىم مىساللارغا ئەمەس، بەلكى مەسىلىنىڭ ئۆزىنىڭ قۇرۇلمىسىغا تايىنىدۇ. لاي، كۈل ۋە ئىشقار ئارقىلىق ئاكتىپلاشتۇرۇلغان ماتېرىياللار توغرىسىدىكى 75 ماقالىدىن ئېلىنغان 914 تەجرىبىنى ئۆز ئىچىگە ئالغان ماشىنا ئۆگىنىشى ئانالىزى دوكلات قىلىنغان سۈمۈرۈلۈش مىقدارىغا تەجرىبە تەڭشىكىنىڭ كۈچلۈك تەسىر قىلىدىغانلىقىنى، دەسلەپكى بوياق قويۇقلۇقىنىڭ ئەڭ كۈچلۈك مۆلچەرلىگۈچى ئىكەنلىكىنى بايقىغان. 2024-يىلدىكى يوپۇرماقتىن ھاسىل قىلىنغان ئادسوربېنتلار توغرىسىدىكى ئومۇمىي باھا ھەتتا بىرلا ماتېرىيال تۈرى ئىچىدىمۇ تەجرىبە تەرتىپلىرىنىڭ قانچىلىك كەڭ دائىرىدە پەرقلىنىدىغانلىقىنى كۆرسىتىدۇ. بۇ مەنبەلەرنىڭ ھېچقايسىسى پەقەت كۆزگە كۆرۈنەرلىك mg/g قىممەتلىرىدىن تۈزۈلگەن رەت تەرتىپىنى قوللىمايدۇ.

چىقىرىۋېتىش پىرسەنتى سىغىم ئەمەس

خاتا رەتلەشلەرنىڭ كۆپىنچىسى ئۈچ ئۇقۇمنى ئارىلاشتۇرۇۋېتىدۇ. چىقىرىۋېتىش پىرسەنتى مەلۇم بىر ئېرىتمىدىن بوياقنىڭ قانچىلىك قىسمى يوقالغانلىقىغا جاۋاب بېرىدۇ. ئۆلچەنگەن سۈمۈرۈلۈش مىقدارى تەڭپۇڭلۇقتا ھەر بىر گرام ئادسوربېنت ئۈستىدە قانچىلىك بوياق بارلىقىنى كۆرسىتىدۇ. ماسلاشتۇرۇلغان سىغىم بولسا تاللانغان ئىزوتېرما مودېلى يۇقىرى قويۇقلۇقتا مۆلچەرلەيدىغان تويۇنۇش قىممىتىنى كۆرسىتىدۇ.

ماسسا تەڭپۇڭلۇقى ئالدىنقى ئىككىسىنى بىر-بىرىگە باغلايدۇ:

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

بۇ يەردە qe تەڭپۇڭلۇقتىكى سۈمۈرۈلۈش مىقدارى بولۇپ، بىرلىكى mg/g؛ C0 ۋە Ce ئايرىم-ئايرىم ھالدا دەسلەپكى ۋە تەڭپۇڭلۇقتىكى قويۇقلۇق؛ V ھەجىم؛ m بولسا ئادسوربېنت ماسسىسى.

بىر جۈپ سان بۇ تۇزاقنى روشەن كۆرسىتىدۇ. 1 g ئادسوربېنت بىلەن 0.1 L لىق 10 mg/L بوياق ئېرىتمىسىدىن 100 پىرسەنتنى چىقىرىۋېتىش پەقەت 1 mg/g بېرىدۇ. 0.1 g ئادسوربېنت بىلەن 0.1 L لىق 1000 mg/L بوياق ئېرىتمىسىدىن 80 پىرسەنتنى چىقىرىۋېتىش 800 mg/g بېرىدۇ. بىرىنچى نەتىجە پىرسەنت بويىچە مۇكەممەل كۆرۈنىدۇ، ئەمما سىغىم سۈپىتىدە دېگۈدەك پايدىسىز. بۇ ئىككى ئىستوننى ئارىلاشتۇرغان ھەرقانداق رەتلەش ماتېرىيالنى ئەمەس، تەجرىبىنى رەتلەيدۇ.

ماسلاشتۇرۇلغان qmax يەنە بىر قاتلام قوشىدۇ. مېتىلېن كۆكى ئادسوربسىيە ئىزوتېرمىسى بىر نەچچە دەسلەپكى قويۇقلۇق بويىچە qe نى Ce غا قارشى سىزىدۇ. Langmuir ماسلاشتۇرۇشى ئەگرى سىزىقنى qmax دەپ ئاتىلىدىغان چەكلىك تەكشىلىككە قاراپ مۆلچەرلەيدۇ؛ Freundlich ماسلاشتۇرۇشى بولسا تەكشىلىكى يوق كۈچ قانۇنىنى تەسۋىرلەيدۇ. دوكلات قىلىنغان qmax ئۆلچەپ تارازىلانغان مىقدار ئەمەس، بەلكى مودېل پارامېتىرى. ئەگەر نۇقتىلار تەكشىلىككە يېقىنلاشمىسا، ئاخىرقى بىر قانچە نۇقتىدىكى كىچىك ئۆزگىرىشلەرمۇ qmax نى زور دەرىجىدە ئۆزگەرتىدۇ.

ھەر بىر ساننى ئۆزگەرتىدىغان ئالتە خىل شارائىت

مىقدار. پاراشوك كۆپ بولسا باغلىنىش ئورۇنلىرىمۇ كۆپ بولىدۇ، شۇڭا چىقىرىۋېتىش پىرسەنتى ئادەتتە ئۆسىدۇ، ئەمما mg/g بويىچە سۈمۈرۈلۈش مىقدارى تۆۋەنلەيدۇ، چۈنكى تۇتۇلغان بوياق تېخىمۇ كۆپ ماسسىغا بۆلۈنىدۇ. 10 g/L دا 99 پىرسەنت چىقىرىۋېتىش بىلەن 0.2 g/L دا 99 پىرسەنت چىقىرىۋېتىش ماتېرىيال ئۈنۈمدارلىقى جەھەتتە ئەللىك ھەسسە پەرقلىنىدۇ. مىقدارنى g/L بىلەن خاتىرىلەڭ ۋە ئوخشاش مىقداردا سۈمۈرۈلۈشنى سېلىشتۇرۇڭ.

دەسلەپكى قويۇقلۇق. يۇقىرى C0 تېخىمۇ چوڭ ھەرىكەتلەندۈرگۈچ كۈچ بىلەن تەمىنلەيدۇ، شۇڭا qe ئۆسىدۇ، ئەمما ئورۇنلار تويۇنغانسېرى چىقىرىۋېتىش پىرسەنتى تۆۋەنلەيدۇ. 100 دىن 400 mg/L غىچە ماسلاشتۇرۇلغان qmax بىلەن 5 دىن 50 mg/L غىچە ماسلاشتۇرۇلغان qmax ئەگرى سىزىقنىڭ ئوخشىمىغان رايونلىرىنى تەسۋىرلەيدۇ. رەتلەشتىن بۇرۇن قويۇقلۇق دائىرىلىرىنىڭ بىر-بىرىنى قاپلىشىنى تەلەپ قىلىڭ.

pH. مېتىلېن كۆكى كاتيونلۇق، شۇڭا يۈز زەرەت ھالىتى تارتىشىشنى كونترول قىلىدۇ. نۆل زەرەت نۇقتىسىدىن تۆۋەندە يۈز بوياقنى ئىتتىرىدۇ؛ ئۇنىڭدىن يۇقىرىدا بولسا يۈز بوياقنى تارتىدۇ. پەقەت دەسلەپكى pH نى دوكلات قىلغان تەتقىقاتلاردا بوشلۇق قالىدۇ، چۈنكى ئادسوربسىيە تەڭپۇڭلۇقتىكى قىممەتنى ئۆزگەرتىدۇ. ھەر ئىككىسىنى، شۇنىڭ بىلەن بىللە ئارقا كۆرۈنۈش تۇزلىرىنىمۇ خاتىرىلەڭ، چۈنكى ئىئون كۈچى pH تەڭشەيدىغان ئوخشاش كۈچلەرنى ئاجىزلاشتۇرىدۇ. ئېرىتكۈچى ۋە pH نىڭ سۈمۈرۈشچانلىققا ئاساسلانغان مىقدار بەلگىلەشكە كۆرسىتىدىغان تەسىرىنى ئېنىق خاتىرىلەشتىكى ئوخشاش ئىنتىزام بۇ يەردىمۇ قوللىنىلىدۇ: سان ئۆزىنىڭ شارائىتى بىلەن بىللە مەنىگە ئىگە.

ۋاقىت. 5 مىنۇتتىن كېيىن ئېلىنغان قىممەت qe ئەمەس، qt. تېزلىك بىلەن چوڭ سىغىم ئىككى ئايرىم ئارتۇقچىلىق: يوپۇرماق پاراشوكى ھەققىدىكى ئەدەبىيات يۈرۈشلۈكلىرى بىر تەرتىپتە تەڭپۇڭلىشىشنىڭ 60 مىنۇت ئەتراپىدا، يەنە بىر تەرتىپتە 160 مىنۇت ئەتراپىدا بولىدىغانلىقىنى دوكلات قىلىدۇ. پەقەت كىنېتىكا ئەگرى سىزىقى تەكشىلەنگەندىن كېيىن تەڭپۇڭلۇق قىممەتلىرىنى سېلىشتۇرۇڭ، دەسلەپكى ۋاقىتتىكى سۈمۈرۈلۈشنى ئايرىم كىنېتىكا نەتىجىسى سۈپىتىدە دوكلات قىلىڭ.

تېمپېراتۇرا. تەڭپۇڭلۇق بىلەن دىففۇزىيە ھەر ئىككىسى سىستېمىغا خاس ئۇسۇلدا تېمپېراتۇرىغا جاۋاب قايتۇرىدۇ. بىر خورما يۈرۈشلۈك تەتقىقاتىدا Langmuir qmax 30 C تا تەخمىنەن 43 mg/g دىن 60 C تا تەخمىنەن 58 mg/g غا ئۆسكەن، يەنى پەقەت تېمپېراتۇرا سەۋەبىدىن 35 پىرسەنت ئۆزگەرگەن. تېمپېراتۇرىسى زور پەرقلىنىدىغان شارائىتتا ئۆلچەنگەن سىغىملارنى بۇ پەرقنى ئېنىق كۆرسەتمەي تۇرۇپ ھەرگىز رەتلىمەڭ.

دوكلات ئاساسى. ھەر بىر گرامغا توغرا كېلىدىغان مىللىگرام پەقەت «گرام» ئوخشاش نەرسىنى بىلدۈرگەندە سېلىشتۇرغىلى بولىدۇ. قۇرۇق ۋە ھۆل ماسسا نەملىك نىسبىتى سەۋەبىدىن پەرقلىنىدۇ، كومپوزىت مونچاقلار ساپ ئاكتىپ فازىدىن پەرقلىنىدۇ. مەخرەجنىڭ نېمىنى بىلدۈرىدىغانلىقىنى ۋە نەملىك تۈزىتىشى بار-يوقلۇقىنى ئېنىق بايان قىلىڭ. سۈزگۈچلەر ئۈچۈن سىغىم بىلەن توپ زىچلىقىنىڭ كۆپەيتمىسىنىمۇ قوشۇڭ؛ يۈز ئۈنۈمدارلىقى ئۈچۈن سىغىمنى BET يۈز كۆلىمىگە بۆلگەن قىممەتنىمۇ قوشۇڭ، ئەمما ئۆلچەنگەن يۈز كۆلىمىنىڭ ھەممىسىگە مېتىلېن كۆكىدەك چوڭ مولېكۇلانىڭ كىرەلمەيدىغانلىقىنى ئەسكەرتىڭ. رېئاكتىپنىڭ كىملىكىمۇ مۇشۇ باسقۇچتىكى خاتىرىگە كىرىدۇ؛ شۇڭا رېئاكتىپ ساپلىقى ۋە ئۆلچىمىنى تەكشۈرۈش ئادسوربېنت ماسسىسى بىلەن بىر قاتاردا خاتىرىلىنىدۇ.

ئىزوتېرما ۋە كىنېتىكا ماسلاشتۇرۇشلىرى ئەمەلىيەتتە نېمىنى كۆرسىتىدۇ

كۆپ ئۇچرايدىغان بىر خاتالىق ياخشى ماسلىشىشنى مېخانىزم ئىسپاتى دەپ قاراش. مېتىلېن كۆكى ئۈچۈن Langmuir بىلەن Freundlich نى سېلىشتۇرۇش پەقەت سىنالغان دائىرىدە قايسى تەڭلىمىنىڭ ئەگرى سىزىق شەكلىنى ياخشىراق تەسۋىرلەيدىغانلىقىنى سىنايدۇ. بۇ بىر قەۋەتلىك قاپلىنىش، بىر خىل يۈز ياكى كۆپ قەۋەت شەكىللىنىشنى ئىسپاتلىمايدۇ. تەكشى بولمىغان كەۋەكلىك ماتېرىياللار چەكلىك دائىرىدە يەنىلا Langmuir شەكلىدىكى ئەگرى سىزىق بېرىشى مۇمكىن؛ Freundlich نىڭ ياخشىراق ماسلىشىشى بولسا پەقەت سانلىق مەلۇماتنىڭ شۇ تەڭلىمىنىڭ ئۆسۈش شەكلى بويىچە داۋاملىق ئۆسىدىغانلىقىنى بىلدۈرىدۇ. مېخانىزمغا سپېكتروسكوپىيە، كالورىمېتىرىيە ياكى ئىئون كۈچىگە باغلىقلىق قاتارلىق مۇستەقىل دەلىللەر بىلەن جەزملەشتۈرۈش كېرەك.

ماسلاشتۇرۇش سۈپىتىگە مۇناسىۋەتلىك ئادەتلەرمۇ مۇھىم. سىزىقسىز رېگرېسسىيەنى ئەۋزەل كۆرۈڭ، چۈنكى سىزىقلىق شەكىلگە ئايلاندۇرۇش خاتالىقلارنى بۇرمىلاپ، سىستېمىلىق ھالدا بىر مودېلغا ئەۋزەللىك بېرىشى مۇمكىن. پەقەت R squared غا ئىشىنىشنىڭ ئورنىغا قالدۇق قىممەتلەرنى تەكشۈرۈڭ. qmax ئۆلچەنگەن دائىرە ئىچىدەمۇ ياكى ئۇنىڭ سىرتىدىمۇ، دەپ سوراڭ: ئەگەر تەكشىلىك ئەڭ چوڭ ئۆلچەنگەن qe دىن خېلى يۇقىرى بولسا، ئۇ مۆلچەرلەنگەن قىممەت؛ شۇڭا پەقەت قىممىتىنىلا ئەمەس، ئېنىقسىزلىقىنىمۇ دوكلات قىلىش كېرەك.

ئوخشاش ئېھتىيات مېتىلېن كۆكىنىڭ ئادسوربسىيە كىنېتىكىسىغىمۇ ماس كېلىدۇ. يوپۇرماق ئادسوربېنتلىرى ھەققىدىكى ئەدەبىياتتا pseudo second order تەڭلىمىسى ئەڭ كۆپ «ئەڭ ياخشى ماسلىشىش» دەپ دوكلات قىلىنىدۇ، ئەمما بۇ خېمىسوربسىيەنى ئىسپاتلىمايدۇ؛ خۇددى pseudo first order ماسلىشىشىنىڭ فىزىسوربسىيەنى ئىسپاتلىمايدىغىنىغا ئوخشاش. زەررىچە چوڭلۇقى ۋە ئارىلاشتۇرۇشقا قاراپ دىففۇزىيە ھەر ئىككى تەڭلىمىگە ئوخشاش كۆرۈنۈش ھاسىل قىلىشى مۇمكىن، تارىختا سىزىقلىق شەكىلگە ئايلاندۇرۇلغان گرافىكلار بۇ سېلىشتۇرۇشنى pseudo second order غا مايىل قىلىپ كەلگەن. تەڭلىمە، سۈرئەت تۇراقلىقى، ماسلاشتۇرۇلغان تەڭپۇڭلۇق، ئارىلىق، زەررىچە چوڭلۇقى ۋە ئارىلاشتۇرۇشنى بايان قىلىڭ، سۈرئەت بىلەن سىغىمنى خىزمەت جەدۋىلىدە ئايرىم ئىستونلاردا ساقلاڭ.

ئېلان قىلىنغان تەتقىقاتلارنى سېلىشتۇرۇش خىزمەت جەدۋىلى

بۇ جەدۋەلنى ھەر بىر تەتقىقات ئۈچۈن بىر قېتىم كۆچۈرۈڭ. سېلىشتۇرۇش پەقەت تەكشۈرۈش ئىستونلىرى ماس كەلگەندە كۈچكە ئىگە.

ئەدەبىياتتىكى ئىككى مىسال بۇ خىزمەت جەدۋىلىنىڭ قانداق ئىشلىشىنى كۆرسىتىدۇ. بىر خورما يۈرۈشلۈك تەتقىقاتى تەڭپۇڭلۇقنىڭ 160 مىنۇت ئەتراپىدا، ئەڭ ياخشى pH نىڭ 6.5 ئەتراپىدا ئىكەنلىكىنى، qmax نىڭ تېمپېراتۇرا بىلەن ئۆسىدىغانلىقىنى، Temkin بىلەن pseudo second order نىڭ ئەۋزەل تەسۋىرلەر ئىكەنلىكىنى دوكلات قىلىدۇ. بىر تەرەپ قىلىنغان بامبۇك يوپۇرمىقى پاراشوكى ھەققىدىكى تەتقىقات تەخمىنەن 725 mg/g ۋە دېگۈدەك تولۇق چىقىرىۋېتىشنى دوكلات قىلىدۇ، ئەمما بۇ 100 دىن 400 mg/L غىچە بوياق، 0.2 دىن 1.4 g/L غىچە مىقدار ۋە تەڭپۇڭلۇققا يېتىش ئۈچۈن تەخمىنەن 60 مىنۇت شارائىتىدا ئېلىنغان. ھەر ئىككىسى ئۆز ئىچىدە توغرا بولۇشى مۇمكىن، ئەمما مىقدار، قويۇقلۇق، pH، تېمپېراتۇرا ۋە دوكلات ئاساسى ماسلاشمىغۇچە ئۇلارنى ئۆزئارا رەتلەشكە بولمايدۇ.

ئادىل باياننىڭ مۇقىم شەكلى بار: قويۇقلۇق دائىرىسى، مىقدار، pH، تېمپېراتۇرا، تەڭپۇڭلۇق ۋاقتى ۋە دوكلات ئاساسى ماسلاشقان شارائىتتا، X ماتېرىيالى Y ماتېرىيالىدىن يۇقىرى سۈمۈرۈلۈش كۆرسىتىدۇ. بۇنىڭدىن قىسقا ھەر قانداق بايان ئىككى ماتېرىيال ھەققىدە ئەمەس، ئىككى تەجرىبە ھەققىدىكى تەلەپتۇر.