Skip to main content
SUPERVISOR
Mahmoud Tabrizchi,Hossein Farrokhpour
محمود تبریزچی (استاد راهنما) حسین فرخ پور (استاد مشاور)
 
STUDENT
Saeid Askari varnosfadrani
سعید عسگری ورنوسفادرانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Kinetics and Thermodynamics Study of Sodium Laurel Sulfate Adsorption on Al Surface by Ion Mobility Spectrometry
Sodium Laurel sulfate (SLS) is an important anionic surfactant used in many detergent products. It is adsorbed on the surface of dishes during the process of cleaning. In this project the kinetics and thermodynamics of adsorption of SLS on aluminum surface were studied by using an ion mobility spectrometry (IMS) as detector. In this method aluminum surface was put in contact with the solution of SLS. After drying, the adsorbed SLS was measured by thermal desorption IMS. To study the kinetics of adsorption, aluminum surface was put in an SLS solution with defined concentration, for a given time. Simple Langmuir model was used to obtain kinetics properties of SLS adsorption. We found that a simple model would not describe the data. The time profile of the adsorption was a convolution of a fast and a slow rising exponential function. Thus, the kinetics of adsorption of SLS on Al surface best fitted to a two sites model. In this model, two different sites with different adsorption rate constants, k 1 and k 2 were considered. k 2 corresponds the to sites that are more kinetically favored for SLS adsorption, and k 1 corresponds to sites that less appropriate for adsorption. The desorption process was also studied by contacting saturated surface with pure water for given times. The desorption kinetics data also indicated that two different sites were involved. Microscopic image confirmed micelle formation in some parts of the surface. The effect of temperature on desorption reached the conclusion that temperature causes the desorption rate to be increased. The adsorption isotherm was also studied and revealed that SLS followed a multi region model. The experimental data fitted into the Langmuir isotherm and the enthalpy of adsorption was calculated through van’t Hoff equation. The adsorption enthalpy was obtained to be -2.19 (kJ/mol).
سدیم لوریل سولفات یک سورفاکتانت آنیونی است که به طور گسترده در پودر های شوینده استفاده می شود. با توجه به اهمیت جذب سورفاکتانت ها بر روی سطوح در این پروژه به کمک اسپکترومتر تحرک یونی و با روش واجذب حرارتی به مطالعه سینتیک و ترمودینامیک جذب سدیم لوریل سولفات بر روی سطح آلومینیوم پرداخته شد. سطح آلومینیوم در تماس با محلول سدیم لوریل سولفات قرار داده شد. و بعد از خشک شدن سطح به دستگاه تزریق شد. با انتگرال گیری از مساحت زیر پیک ها مقدار ماده جذب شده روی سطح آلومینیوم اندازه گیری شد. برای بررسی سینتیک جذب، سطح آلومینیوم در زمان های معین در تماس با محلول سدیم لوریل سولفات قرارداده شد و ازتجزیه و تحلیل داده ها با دو روش جذب تک مرحله ای و دو سایتی به این نتیجه رسیدیم که سینتیک جذب بیشتر با مدل دو سایتی همخوانی دارد. در این مدل جذب سدیم لوریل سولفات دارای دو ثابت جذب و با مقادیر (L/mol.s) 06/69و (L/mol.s) 10 3 *15/2 بدست آمدند. که مربوط به سایت هایی است که از نظر سینتیک مناسب تر است و مربوط به سایت هایی است که از نظر سینتیک نا مناسب تر است. داده های سینتیکی واجذب هم بیانگر این است که واجذب هم از مدل دو سایتی پیروی می کند. با بررسی تاثیر دما بر مقدار واجذب به این نتیجه رسیدیم که افزایش دما موجب افزایش سرعت واجذب می شود. برای بررسی ترمودینامیکی، سطح آلومینیوم در محلول SLS با غلظت معین، به مدت 4 دقیقه قرار گرفت تا به حالت اشباع برسد سپس به دستگاه تزریق شد و شدت زیر پیک آن اندازه گیری شد و ایزوترم جذب به دست آمد. ایزوترم جذب نشان می دهد که جذب سدیم لوریل سولفات از مدل چند منطقه ای پیروی می کند. با در نظر گرفتن قسمت لانگمویری منحنی ثابت تعادل واکنش به دست آمد. با بررسی اثر دما بر ایزوترم جذب و طبق رابطه وانت هوف آنتالپی جذب برابر با (kJ/mol) 19/2- را به دست آمد که بیانگر گرماده بودن فرآیند جذب است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی