بررسی کارایی عملکرد جاذب اصلاح شده کمپوزیتی نانو ذرات آهن صفر-کیتوزان در حذف آرسنات از محلول های آبی

زمینه و هدف : آرسنیک یکی از سمی ترین آلاینده های موجود در آب های زیرزمینی و سطحی است. دریافت آرسنیک می تواند پیامدهای نامطلوبی زیادی برای سلامتی انسان به همراه داشته باشد. بنابراین دستیابی به تکنولوژی های جدید برای رسیدن به استاندارد آرسنیک لازم است. روش بررسی:  مطالعه موجود به صورت ناپیوسته در مقیاس آزمایشگاهی صورت گرفت. جاذب نانوذرات آهن – کیتوزان با احیا آهن فریک به وسیله سدیم بورهیدرید (NaBH۴) در حضور کیتوزان به عنوان پایدارکننده تولید شد. ابتدا پارامترهای مختلف از جمله زمان تماس min(۱۲۰-۵)، (۱۰-۳)pH، دز جاذب (g/L ۳/۵-۰/۵) و غلظت اولیه آرسنات mg/L۱۰-۲ برکارایی فرایند مورد بررسی قرار گرفت. سپس شرایط بهینه از لحاظ زمان تماس، pH، دز جاذب و غلظت اولیه آرسنات به روش RSM تعیین شد. با استفاده از مدل ایزوترم فروندلیچ، لانگمویر ثابت های تعادلی، کینتیک شبه درجه اول و دوم ثابت های کینتیکی محاسبه گردید. میزان آرسنات باقی مانده با استفاده از روشICP-AES اندازه گیری شد. یافته ها:  مقادیر بهینه بر اساس روش RSM برای۷/۱۶ pH=، دز جاذب g/L ۳/۰۴، زمان تماس min ۹۱/۴۸ و غلظت اولیه آرسنات mg/L ۹/۷۱ تعیین شد. ایزوترم لانگمویر با R۲ بیش از ۰/۹۹۰۴ برای آرسنات، بهترین نمودار برای داده های آزمایش است. حداکثر میزان جذب آرسنات بر اساس مدل ایزوترم لانگمویر mg/g ۱۳۵/۱۴بدست آمد. بررسی کینتیک جذب نشان داد که جذب آرسنات از مدل شبه درجه دوم تبعیت می کند. نتیجه گیری: مطالعه حاضر نشان داد که فرایند جذب به pH وابسته بوده و با افزایش pH توانایی گروه آمینی موجود در کیتوزان برای پروتونه شدن کاهش یافته که نتیجه این عمل کاهش راندمان حذف آرسنات در pH بالا است.

Keywords:

Adsorption , Arsenate , Chitosan , Modified zero valent iron nanoparticles , جذب سطحی , آرسنات , کیتوزان , نانوذرات آهن صفر پایدارشده