بررسی حذف جیوه(Hg+۲) از محیط های آبی توسط نانولوله های کربنی چند جداره پوشش داده شده با اکسید آهن

زمینه و هدف: آلودگی آب بدون شک یکی از مشکلات عمده ای است که جهان امروز با آن مواجه شده است. آلودگی آب توسط فلزات سنگین یکی از مهم ترین مسائل و مشکلات زیست محیطی می باشد. از بین فلزات سنگین، جیوه یک فلز بسیار سمی است که می تواند سبب آسیب های عصبی برگشت ناپذیری در انسان شود. همچنین می تواند به راحتی از سد خونی و مغزی عبور کرده و روی مغز جنین اثر بگذارد. غلظت بالایی از Hg+۲ سبب اختلال عملکرد ریوی و کلیوی شده و ایجاد درد در قفسه سینه می نماید. هدف از این مطالعه بررسی میزان حذف جیوه از محیط های آبی توسط نانولوله ای کربنی پوشش داده شده با اکسید آهن بود. روش بررسی: پژوهش حاضر یک مطالعه ی تجربی است. در این مطالعه از نانولوله های کربنی اکسیدشده ی چند جداره ترکیب شده با اکسید آهن برای حذف جیوه استفاده شد. اثر متغیرهای غلظت اولیه جیوه، pH اولیه محلول، زمان تماس، سرعت اختلاط، مقدار نانو کامپوزیت و اثر مداخله گرها (نیترات و کلراید) موردبررسی قرار گرفت. شرایط بهینه برای هر یک از متغییرها با استفاده از نرم افزار Minitab، تعیین و با روش آماری تاگوچی تجزیه وتحلیل شدند. یافته ها: یافته های این تحقیق نشان داد که pH خنثی نسبت به pH های اسیدی و قلیایی برای حذف جیوه مناسب تر است. همچنین نتایج نشان داد بهترین سرعت اختلاط، ۱۵۰ دور در دقیقه می باشد. زمان تماس ۶۰ دقیقه، زمان مناسبی است. در این مدت زمان ،می توان به حذف ۹۳ درصدی جیوه بسته به نانو کامپوزیت اضافه شده دست یافت. بهترین مقدار نانو کامپوزیت برای رسیدن به حذف مطلوب جیوه، ۶۰ میلی گرم در لیتر می باشد. در ضمن در غلظت های پایین (زیر یک میلی گرم در لیتر) با این نانو کامپوزیت می توان به حذف ۸۷ درصدی جیوه دست یافت. در این تحقیق با افزودن عوامل مداخله گر(نیترات و کلراید)، میزان حذف جیوه ۱۰ درصد کاهش یافت. نتیجه گیری: نتایج این مطالعه نشان می دهد که با کاربرد نانولوله های پوشش داده شده با اکسید آهن در pH خنثی، زمان تماس ۶۰ دقیقه، میزان اختلاط ۱۵۰ دور در دقیقه، و مقدار نانو کامپوزیت ۶۰ میلی گرم، می توان به حذف ۹۳درصد از جیوه بدون عوامل مداخله گر دست یافت. همچنین با توجه به نتایج به دست آمده می توان این ترکیب را به عنوان یک جاذب آسان و قوی برای حذف سریع جیوه از آب آشامیدنی و فاضلاب صنعتی پیشنهاد نمود.

Keywords:

Absorption of mercury , Absorption , carbon nanotubes , nano-iron oxide. , فاضلاب صنعتی , جیوه , جذب سطحی , نانولوله های کربنی , نانو اکسید آهن