Experimental study of zeolitic diffusion by use of a concentration-dependent surface diffusion model

2019

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.1016/j.heliyon.2019.e02143
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Surface diffusivity in adsorption and ion exchange processes is probably the most important property studied expensively in the literature but some aspects, especially its dependence on solid phase concentration, is still an open subject to discussion. In this study a new concentration-dependent surface diffusion model, equipped with a flexible double selectivity equilibrium relationship is applied on the removal of Pb 2+ , Cr 3+ , Fe 3+ and Cu 2+ from aqueous solutions using a natural zeolite. The model incorporates the Chen-Yang surface diffusivity correlation able to deal with positive and negative dependence with surface coverage. The double selectivity equilibrium relationship successfully represents the experimental equilibrium data, which follow Langmurian isotherm type for Pb 2+ , sigmoidal for Cr 3+ and Fe 3+ and linear for Cu 2+ . The concentration-dependent surface diffusion model was compared with the constant diffusivity surface diffusion model and found to be moderately more accurate but considerably more useful as it provides more insights into the diffusion mechanism. The application of the model resulted in an average deviation of 8.56 ± 6.74% from the experimental data and an average solid phase diffusion coefficients between 10 −9 and 10 −10 cm 2 /s. The results showed that the diffusion of metal ions in the zeolite structure is unhindered following the surface diffusion mass transfer mechanism.