Abstrakt

Komplexierungs-Adsorptionsstudien des Bis(salicyliden)ethylendiamin-Fe(II)-Metallchelat-Extraktionsmodells unter Verwendung der Response Surface Methodology

Nworie FS, Nwabue FI, Akpa SO und Igidi OJ

Zur Herstellung und Extraktion von Fe(II)-Metallchelat auf Basis der Komplexierung von Fe(II) mit Bis(salicyliden)ethylendiamin (Salen) wurde eine neue Methode der Lösungsmittelextraktion in Kombination mit der Modellierung und Optimierung der Response Surface Methodology (RSM) entwickelt. Die RSM-Methode basierend auf einem dreistufigen und fünfvariablen Box-Behnken-Design (BBD) wurde eingesetzt, um die optimale Kombination von Extraktionsbedingungen zu erhalten. Zusammenfassend wurde das Fe(II)-Metallchelat optimal hergestellt und extrahiert mit einer Salen-Konzentration von 0,42 % und einer Metallionenkonzentration von 20 μg, einer Temperatur von 20 °C, einer Extraktionszeit von 8,19 Minuten, einer Säurekonzentration von 10-4 M und einem Extraktionszyklus. Das 3D-Response-Surface-Diagramm und das Konturdiagramm, die aus den mathematischen Modellen abgeleitet wurden, wurden angewendet, um die optimalen Bedingungen zu bestimmen. Unter den optimierten Bedingungen stimmte der experimentelle Wert von 81 % extrahiertem Komplex eng mit dem vom Modell vorhergesagten Wert (81,75 %) überein. Dynamische Adsorptionsdaten wurden auf Pseudo-Ratengleichungen erster und zweiter Ordnung angewendet. Die Zeitreihendaten passten gut zum kinetischen Modell zweiter Ordnung. Den Korrelationskoeffizienten zufolge korrelierte die Komplexadsorption von Fe(II) und Salen gut mit den Modellen von Langmuir und Freundlich. GC-MS-, FT-IR- und UV-vis-Daten des Liganden und des Komplexes wurden aufgezeichnet und die Daten zeigten eine Komplexierung zwischen dem Liganden und dem Fe(II)-Ion.