پژوهش آب ایران

چکیده آلودگی منابع آب به فلزات سنگین یکی از معضلات زیست‌محیطی در سطح جهانی است. به دلیل بالا بودن سطح سمیت سرب و کادمیم و تمایل آن‌ها به تجمع در بافت‌های زنده، حذف آن‌ها از آب‌های آلوده ضروری است. امروزه جاذب‌های نانو مواد نظیر نانولوله کربن چند دیواره به دلیل سطح مخصوص بالا، اندازه کوچک، و پایداری شیمیایی کاربرد وسیعی در محیط‌زیست دارند. بدین منظور، عملکرد این جاذب در حذف فلزات سنگین سرب و کادمیم با استفاده از روش ناپیوسته مورد ارزیابی قرار گرفت. به‌منظور بررسی فرآیند جذب، اثر متغیرهای مختلف مانند زمان تماس، دما، غلظت اولیه، دوز جاذب و pH محلول مورد بررسی قرار گرفت. به‌منظور ارزیابی داده‌های سینتیک جذب، داده‌های آزمایشگاهی به مدل‌های شبه مرتبه اول و شبه مرتبه دوم برازش داده شد و همچنین به‌منظور ارزیابی داده‌های ایزوترم جذب مدل‌های لانگمویر، فروندلیچ و فروندلیچ-لانگمویر مورد استفاده قرار گرفت. خصوصیت جاذب توسط روش‌های مختلفی نظیر طیف‌سنج مادون‌قرمز، میکروسکوپ الکترونی روبشی، سطح مخصوص و بار صفر بستر تعیین گردید. نتایج بررسی‌ها نشان داد که بیشترین جذب فلزات سرب و کادمیم توسط جاذب موردمطالعه در pH 8-6، زمان تماس 5 دقیقه و دوز جاذب برابر 05/0 گرم است. مدل شبه مرتبه دوم (1=R2) داده‌های سینتیک آزمایشگاهی را بهتر توصیف می‌کند. همچنین معادلات ایزوترم جذب نشان می‌دهد که ایزوترم فروندلیچ-لانگمویر فرآیند جذب را بهتر توصیف می‌کند و مطابقت بیشتری با داده‌های آزمایشگاهی دارد (برای فلز سرب 42/4= SEE و 984/0=R2 و برای فلز کادمیم 27/5= SEE و 969/0=R2). حداکثر میزان جذب سرب و کادمیم در آزمایش‌های ناپیوسته 86/137 و 82/110 میلی‌گرم بر گرم به دست آمد. نتایج بدست آمده از تکنیک طیف‌سنج مادون‌قرمز نشان داد که گروه های عاملی O-H بر روی سطح جاذب نانولوله کربن چند دیواره دارای نقش مهمی در جذب فلزات سنگین دارد.

چکیده در این پژوهش اثر گیاه نی و پوشال نیشکر بر حذف مس از محلول آبی بررسی می‌شود. به منظور بررسی حذف مس آزمایش‌های ناپیوسته انجام و بازدهی جاذب‌ها در حذف مس از محلول آبی تعیین شد. پارامترهای مختلفی از جمله pH، زمان تماس، جرم جاذب و غلظت اولیه مس روی جذب مس مورد آزمایش قرار گرفت. pH بهینه برای هر دو جاذب برابر هفت، زمان تعادل برای جاذب نی برابر 30 دقیقه و برای جاذب پوشال نیشکر برابر 60 دقیقه و جرم بهینه هر دو جاذب برابر 0.5 گرم به دست آمد. برای جاذب نی و پوشال نیشکر با 0.5 گرم جاذب، به ترتیب بازدهی جذب 87.34 و 93.55 درصد به دست آمد. با افزایش غلظت مس (40- 5 میلی‌گرم بر لیتر)، بازدهی جذب نی از 88.9 درصد به 42.5 درصد و برای جاذب پوشال نیشکر از 93.34 درصد به 89.8 درصد کاهش یافته است. در بین ایزوترم‌های مورد مطالعه، فرآیند جذب از مدل ایزوترم لانگمویر تبعیت کرد. از بین مدل‌های سینتیک داده‌های آزمایشگاهی با مدل سینتیک لاگرگرن مطابقت بیشتری داشتند. نتایج این مطالعه نشان داد که جاذب پوشال نیشکر اصلاح شده نسبت به جاذب نی، قابلیت بیشتری در حذف یون‌های مس داشت.