الايزوثيرمات والدوال الدينميكية الحرارية لامتزاز دواء الميتوبرولول على السليكا متوسطة المسام المحضرة
محتوى المقالة الرئيسي
الملخص
في هذه الدراسة ، تم تصنيع السيليكا متوسطة المسام ((MPS) باستخدام طريقة سول-جل من مصدر رخيص ((Na2SiO3 باستخدام هيدروكسي ستيل هيدروكسي إيثيل دايمونيوم كلوريد كقالب. وتتمثل المهمة في الإزالة القائمة على الامتزاز لعقار ميتوبرولول (MP) بتراكيز تتراوح بين 10 و50 جزء في المليون. تمت دراسة المتغيرات مثل: وقت التلامس، كمية المادة المازة، التراكيز الابتدائية للمادة الممتزة، ودرجة حرارة الامتزاز، ودلت النتائج ان زمن الاتزان وكمية المادة المازة هما 40 دقيقة و 0,05 غرام على التوالي. تم تطبيق ايزوثرمات Langmuir , Freundlich ,Temkin وDubinin-Radushkevich على البيانات التي تم الحصول عليها من التجارب و قد أظهرت مقارنة النتائج أنه ، من بين نماذج الايزوثرمات الأربعة التي تم فحصها ، يمكن لنموذج معادلة Freundlich التنبؤ بهذه البيانات بدقة. وبالاعتماد على تحليل ايزوثرم الامتزاز تبين انه مع ارتفاع درجة الحرارة أن كمية الامتزاز ارتفعت وأن الامتزاز كان مفيدًا ومن النوع الفيزيائي. بالإضافة إلى ذلك، تضمنت الدراسة تقدير ∆H°, ∆S°,∆G° , كعوامل ديناميكية حرارية. ووجد ان قيمة ∆G° كانت بين -20,24 و -26,22 كيلوجول لكل مول وتقل مع ارتفاع درجة الحرارة مما يدل على ان الامتزاز يصبح اكثر تلقائية بدرجات الحرارة العالية. كانت قيمة ∆H° هي 38.10 كيلوجول لكل مول والتي دلت بان عملية الامتزاز من نوع الامتزاز الفيزيائي. اما قيمة ∆S° فكانت 199.14 جول لكل مول والتي تدل عل زيادة درجات الحرية للمادة الممتزة MP. ودلت اشارة ∆G° و ∆H° بان العملية تلقائية وماصة للحرارة.
Received 31/03/2023,
Revised 11/06/2023,
Accepted 13/06/2023,
Published Online First 20/08/2023
تفاصيل المقالة
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
كيفية الاقتباس
المراجع
Fallah Z, Zare EN, Ghomi M, Ahmadijokani F, Amini M, Tajbakhsh M ,et al. Toxicity and remediation of pharmaceuticals and pesticides using metal oxides and carbon nanomaterials. Chemosphere. 2021; 257(1):130055. https://doi.org/10.1016%2Fj.chemosphere.2021.130055 .
Parashar D, Gandhimathi R. Zinc Ions adsorption from aqueous solution using raw and acid-modified orange peels: Kinetics, Isotherm, Thermodynamics, and Adsorption mechanism.Water Air Soil Pollut. 2022;233(10):400. http://dx.doi.org/10.1007/s11270-022-05857-6 .
Zhang WX. Nanoscale iron particles for environmental remediation: an overview. J Nanopart Res. 2003;5:323-32. https://doi.org/10.1023/A:1025520116015 .
Hora PI, Novak PJ, Arnold WA. Photodegradation of pharmaceutical compounds in partially nitritated wastewater during UV irradiation. Environ Sci (Camb). 2019;5(5):897-909. https://doi.org/10.1039/C8EW00714D .
Gidstedt S, Betsholtz A, Falås P, Cimbritz M, Davidsson Å, Micolucci F,et al. A comparison of adsorption of organic micropollutants onto activated carbon following chemically enhanced primary treatment with micro sieving, direct membrane filtration and tertiary treatment of municipal wastewater. Sci Total Environ .2022; 10 (811):152225. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.152225 .
Girijan S, Kumar M. Microbial degradation of pharmaceuticals and personal care products from wastewater. Microbial Bioremediation & Biodegradation. 2020:173-201. https://doi.org/10.1007/978-981-15-1812-6_8
Vieno N, Tuhkanen T, Kronberg L. Elimination of pharmaceuticals in sewage treatment plants in Finland. Water Res. 2019;41(5):1001-12. https://doi.org/10.1016/j.watres.2019.12.017 .
Deblonde T, Cossu-Leguille C, Hartemann P. Emerging pollutants in wastewater: a review of the literature. Int J Hyg Environ Health. 2011;214(6):442-8. https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2011.08.002.
Hussein EA, Kareem SH. Mesoporous silica nanoparticles as a system for ciprofloxacin drug delivery; kinetic of adsorption and releasing. Baghdad Sci J . 2021;18(2):357-365 . https://doi.org/10.21123/bsj.2021.18.2.0357 .
Barros JM, Fernandes GJ, Araujo MD, Melo DM, Gondim AD, Fernandes Jr VJ, et al. Hydrothermal Synthesis and Properties of Nanostructured Silica Containing Lanthanide Type Ln–SiO2 (Ln= La, Ce, Pr, Nd, Eu, Gd, Dy, Yb, Lu). Nanomaterials. 2023;13(3):382. https://doi.org/10.3390/nano13030382 .
Ahmed HR, Raheem SJ, Aziz BK. Removal of Leishman stain from aqueous solutions using natural clay of Qulapalk area of Kurdistan region of Iraq. Karbala. Karbala Int. J. Mod. Sci. 2017;3(1):165-75 https://doi.org/10.1016/j.kijoms.2017.05.002
Aljeboree AM. Removal of vitamin B6 (Pyridoxine) antibiotics pharmaceuticals from aqueous systems by ZnO. Int. J. Drug Deliv. 2019;9(2):125-9. https://doi.org/10.25258/ijddt.9.2.3 .
Al-Sa’adie, Kholod A., Sara B. J. "Adsorption study for chromium (VI) on Iraqi bentonite. Baghdad Sci J. (2010);7(1): 745-756.
Kareem SH, Ali IH, Jalhoom MQ. Kinetic and thermodynamic study of triton X-100 removal from aqueous solution of functionalized mesoporous silica. Int J Sci: Basic Appl Res. 2015;2(21):293-308. https://doi.org/10.1007/s11356-021-15021-y .
Sparks DL. Sorption phenomena in soils. J. Environ. Chem. 1995:99-139. https://doi.org/10.1016/B978-012656446-4/50005-0
Doğan M, Özdemir Y, Alkan M. Adsorption kinetics and mechanism of cationic methyl violet and methylene blue dyes onto sepiolite. Dyes Pigm . 2019;75(3):701-13. https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2019.07.023 .
Khazri H, Ghorbel-Abid I, Kalfat R, Trabelsi-Ayadi M. Removal of ibuprofen, naproxen and carbamazepine in aqueous solution onto natural clay: equilibrium, kinetics, and thermodynamic study. Appl Water Sci. 2017;7(6):3031-40. https://doi.org/10.1007/s13201-016-0414-3 .
Khalaf SM, Al-Mahmoud SM. Adsorption of Tetracycline Antibiotic from Aqueous solutions using Natural Iraqi Bentonite. Egypt J Chem. 2021;64(10):5511-9. https://doi.org/10.21608/ejchem.2021.76358.3734 .
Levakov I, Shahar Y, Rytwo G. Carbamazepine Removal by Clay-Based Materials Using Adsorption and Photodegradation. Water. 2022;14(13):2047. https://doi.org/10.3390/w14132047 .
Shin HS, Kim JH. Isotherm, kinetic and thermodynamic characteristics of adsorption of paclitaxel onto Diaion HP-20. Process Biochem. 2016;51(7):917-24. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2016.03.013.
Dey AK, Dey A, Goswami R. Adsorption characteristics of methyl red dye by Na2CO3-treated jute fibre using multi-criteria decision making approach. Appl Water Sci. 2022;12(8):179. https://doi.org/10.1007/s13201-022-01700-9.
Hiawi FA, Ali IH. Study the Adsorption Behavior of Food Colorant Dye Indigo Carmine and Loratadine Drug in Aqueous Solution. Chem. Methodol. 2022; 6(10):720-730. https://doi.org/10.30526/36.1.2316 .
Togue Kamga F. Modeling adsorption mechanism of paraquat onto Ayous (Triplochiton scleroxylon) wood sawdust .Appl Water Sci. 2019;9(1):1. https://doi.org/10.1007/s13201-018-0879-3 .
Abu-Nada A, Abdala A, McKay G. Isotherm and kinetic modeling of strontium adsorption on graphene oxide. Nanomaterials. 2021;11(11):2780. https://doi.org/10.3390/nano11112780 .
Dhahir S A, Abdul-Hussein E, Sarhan S T, Faraj N. Adsorption of malachite green dye from aqueous solution onto Iraqi raw Al-Hussainiyat clay. Eur Chem Bull. 2013; 2(11): 866-872.
Patil SA, Kumbhar PD, Satvekar BS, Harale NS, Bhise SC, Patil SK, et al. Adsorption of toxic crystal violet dye from aqueous solution by using waste sugarcane leaf-based activated carbon: isotherm, kinetic and thermodynamic study. J Iran Chem Soc. 2022; 19(7): 2891-906. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e10873 .
Aragaw TA, Alene AN. A comparative study of acidic, basic, and reactive dyes adsorption from aqueous solution onto kaolin adsorbent: Effect of operating parameters, isotherms, kinetics, and thermodynamics. Emerg Contam. 2022;8(1):59-74. https://doi.org/10.1016/j.emcon.2022.01.002 .
Hiawi FA, Ali IH. Study the Interaction Adsorptive Behavior of Sunset Yellow Dye and Loratadine Drug: Kinetics and Thermodynamics Study. Ibn al-Haitham J Pure Appl Sci. 2023; 36(1): 186-96. https://doi.org/10.30526/36.1.2974.
Aljeboree AM, Alshirifi AN, Alkaim AF. Ultrasound-assisted adsorption of pharmaceuticals onto clay decorated carbon Nano composites as a novel adsorbent: as a Applicable for environmental studies. J Phys.: Conf Ser 2020; 1664(1):012098. IOPPublishing. https://ui.adsabs.harvard.edu/link_gateway/2020JPhCS.1664a2098A/ https://doi.org/10.1088/1742-6596/1664/1/012098 .