Uranil İyonlarının Sulu Çözeltilerden Amidoksimatlı poli[N-(3,4- Disiyanofenil) Akrilamid] Üzerine Adsorpsiyonu

Abstract

Uranyum kirliliği yüksek toksisite ve radyoaktivite içerir. Bu nedenle insan sağlığı ve çevre için ciddi bir tehdit oluşturur. Bu nedenlesulu çözeltilerden uranyumun geri kazanımı için kimyasal çökeltme, iyon değişimi, ters ozmoz ve adsorpsiyon gibi bir dizi teknikgeliştirilmiştir. Düşük konsantrasyonlarda, sulu çözeltilerden uranyum gibi uzun ömürlü radyonüklidlerin adsorpsiyon yoluylaayrılması hem nükleer/radyasyon kimyasında hem de çevre/atık işlem kimyasında önemlidir. Çevre kirliliğinin önlenmesi konusundaekonomik ve teknik bakımlardan uygulanabilir yöntemlere ihtiyaç duyulması nedeniyle, doğal ve sentetik adsorbanlar üzerinde birçokçalışma yapılmaktadır. Amidoksim grupları içeren polimerlerin ağır metal iyonları içeren kompleksler oluşturma eğiliminde olduğu veuranyum iyonları içeren komplekslerin de oldukça çok araştırıldığı belirlenmiştir. Bu çalışmada sulu çözeltilerden uranyumungiderilmesi amacıyla amidoksim grupları içeren yeni bir polimer adsorban madde üretilmiştir. N-(3,4-disiyanofenil) akrilamidmonomerini sentezlemek için 4-aminoftalonitril ve akriloil klorür kullanıldı ve bu monomer poli [N-(3,4-disiyanofenil) akrilamid]’epolimerize edildi. Son olarak, polimer nitril grupları içeren amidoksimatlanmış forma dönüştürüldü. Monomer, polimer veamidoksimatlanmış formunun yapısı, FT-IR spektroskopisi ve termal analiz yöntemleri ile karakterize edildi. Temas süresi, pH, ilkkonsantrasyon ve amidoksimatlı polimer tarafından U(VI) adsorpsiyonu üzerindeki sıcaklık gibi çeşitli deneysel parametrelerin etkisiaraştırılmış ve uranyumun sulu çözeltiden adsorpsiyonu için koşullar belirlenmiştir. Kinetik koşullar için, veriler sözde birinci derece,sözde ikinci derece ve partikül içi kinetik modeline uygulandı. Sonuçlar, U(VI) 'nın amidoksimatlanmış polimer üzerindekiadsorpsiyonunun sözde ikinci dereceden kinetik modeline uyduğunu göstermiştir. Denge koşulları için sulu çözeltilerdeki dengeverileri Langmuir, Freundlich, Temkin ve Dubinin-Radushkevich gibi farklı sorpsiyon izotermlerine uygulandı. Adsorpsiyon dengeverilerinin, U(VI) iyonlarının amidoksimasyonlu polimer tarafından adsorpsiyonunda Langmuir modeline çok uyum gösterdiği vemaksimum adsorpsiyon kapasitesinin 175.4 mg/g olduğu belirlenmiştir. Termodinamik koşullar için, ΔHº, ΔSº ve ΔGº termodinamikparametreleri hesaplandı ve değerlendirildi. ΔGº (-2.92 kJ/mol) negatif değeri, spontanlığı belirtirken, ΔHº (15.14 J/mol) pozitifdeğeri, amidoksimasyonlu polimer tarafından U(VI) adsorpsiyonu için adsorpsiyon işleminin endotermik yapısını göstermektedir.