جذب سطحی آلاینده های فلزی سرب و کبالت از محلولهای آبی با استفاده از نانوذرات گرافیت و بررسی واکنشهای تعادلی و سینتیکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی

2 دانشجو فارغ التحصیل

3 عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی شاهرود

10.22034/jest.2018.24203.3323

چکیده

زمینه و هدف: آب کافی و با کیفیت مطلوب برای ادامه حیات بشر ضروری است. کمبود آب و آلودگی آن به فلزات سنگین یکی از مهم‌ترین مسائل زیست محیطی جهان امروزی است و بنابراین حذف آن ها از محیط‌های آبی ضروری است.
روش بررسی: روش‌های مختلفی برای حذف فلزات سنگین از قبیل سرب و کبالت از محلول‌های آبی توسعه یافته‌اند که در میان آن‌ها، جذب سطحی شناخته شده‌تر و کارآمدتر است. در این پژوهش از گرافیت خام به عنوان نانوجاذب برای حذف یون‌های فلزهای سنگین سرب و کبالت از محلول‌های آبی استفاده شد. فاکتورهای مؤثر بر فرآیند جذب سطحی شامل pH، غلظت اولیه، دما و مقدار نانوجاذب مورد بررسی قرار گرفت.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که میزان درصد حذف یون‌های فلزی با افزایش مقدار آلاینده، کاهش می‌یابد. برای فلز سرب کاهش دما باعث افزایش راندمان و برای کبالت و حالت دوتایی افزایش دما باعث افزایش راندمان جذب می‌شود. مقدار بهینه pH برای فلز سرب 5/5، برای فلز کبالت 5 و برای حالت دوتایی 6 بدست آمد. فرآیند جذب از نظر تعادلی و سینیتیکی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که فرآیند جذب هر دو فلز از دیدگاه تعادلی از مدل لانگمویر و از نظر سینتیک جذب سطحی از مدل شبه مرتبه دوم پیروی می‌کند.
بحث و نتیجه‌گیری: دستاوردهای حاصل از این پژوهش نشان داد که با استفاده از نانوجاذب گرافیت می‌توان حدود 99 درصد از آلاینده‌های سرب و کبالت را از محلول‌های آبی حذف نمود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات