بررسی رفتار بر هم کنش جذب سطحی کادمیوم و کربنات بر روی نانو ذرات آهن صفر

امروزه به دلیل فعالیتصهای صنعتی، وجود فلزات سنگین در مواد غذایی و محیط به عنوان عوامل مخاطره انگیز مورد توجه قرار گرفته است. از جمله روشصهای کارآمد در حذف این فلزات، جذب سطحی آنصها توسط مواد جاذب میصباشد. این پژوهش نیز با برصرسی نقش نانو ذرات آهن در پاکسازی کادمیوم از محیط صورت گرفته است. بدین منظور پس از سنتز نانوذرات آهن صفر به روش بور هیدرید، ابتدا بهترین زمان ماند و اثر ‭pH ‬بر فرایند جذب مشخص گردید. سپس مقادیر ‮‭025‬/،‮‭0/05 0‬ و ‮‭0/1‬ گرم نانو ذرات انتخاب و به‮‭10‬ میلیصلیتر از محلول کادمیوم با غلظتصهای اولیه ،‮‭10‬ ،‮‭25‬ ،‮‭50‬ ،‮‭75‬ ،‮‭100‬ ،‮‭200‬ ،‮‭400 300‬ و ‮‭500‬ میلیصگرم در لیتر اضافه شد. در نهایت به منظور بررسی پایداری جذب آزمایش رهاسازی و برای تعیین قابلیت استفاده دوباره از نانوذرات آزمایش باز انجامی طراحی و اجرا شد. برای ارزیابی امکان استفاده از نانوذرات در خاک نیز پس از آلوده کردن خاک با دو سطح ‮‭10‬ و ‮‭20‬ میلیصگرم کادمیوم در کیلوگرم خاک دو غلظت ‮‭0/5‬ و 1 گرم در کیلوگرم از نانوذرات آهن صفر به خاک اضافه گردید. نتایج نشان داد بهترین زمان ماند 4 ساعت بوده و کارایی جذب با افزایش ‭pH ‬بهبود داشت، به طوری که از %‮‭15‬ در 4‭=pH ‬به ‮‭98/5‬ درصد در‮‭10‬‭= pH ‬افزایش یافته است. در دامنه غلظت انتخاب شده برای کادمیوم ، با افزایش غلظت، کارایی حذف کاهش داشته ولی با افزایش غلظت نانو ذرات این کاهش در غلظتصهای بالاتر اتفاق افتاده است. بر اساس نتایج برای حذف آلودگی کادمیوم تا غلظت ‮‭50‬ میلیصگرم در لیتر از مقدار ‮‭0/025‬ گرم نانو ذرات، تا ‮‭200‬ میلیصگرم در لیتر از ‮‭0/05‬ گرم نانو ذرات و تا ‮‭500‬ میلیصگرم در لیتر کادمیوم از مقدار ‮‭0/1‬ گرم نانو ذرات میصتوان استفاده نمود. کاربرد نانوذرات آهن صفر در خاک چندان اثر بخش نبود و قابلیت پاکسازی زیادی از خود نشان نداد. کارایی آنصها بسته به ویژگیصهای خاک و سایر یونصهای محلول دارد. آزمایش رهاسازی مشخص کرد که نانو ذرات آهن صفر پتانسیل بسیار بالایی در جذب کادمیوم و حذف آن دارد ولی با آزمایش باز انجامی مشخص شد که امکان استفاده دوباره از نانوذرات تولید شده وجود ندارد. اثر متقابل کربنات با کادمیوم در غلظت بالایی کادمیوم مشاهده گردید. واژهصهای کلیدی: کادمیوم، نانوذرات آهن صفر ظرفیتی، پتانسیل اکسید و احیایی، جذب سطحی، کارایی حذف