استفاده از مدل های سینتیک و هم دمای خطی و غیرخطی در ارزیابی کارایی حذف سرب از محلول های آبی با استفاده از زغال های زیستی

فلزات سنگین خطرات جبران ناپذیری برای سلامت انسان و محیط زیست دارند. استفاده از روش­های موثر و کم هزینه جهت حذف این آلاینده­ها امری ضروری است. زغال زیستی از جمله جاذب­های پایداری است که می­تواند نقش موثری در کاهش آلایندگی این فلزات ایفا کند. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر نوع زیست توده (بقایای ذرت[۱] و چوب کنوکارپوس[۲]) و دمای گرماکافت (°C۴۰۰ و °C۷۰۰) در حذف سرب از محلول آبی و مقایسه عملکرد مدل­های خطی و غیرخطی در داده­های سینتیک و هم دمای جذب بود. برای این منظور، ویژگی­های موثر بر حذف سرب شامل pH محلول، غلظت زغال زیستی، زمان تماس و غلظت اولیه سرب اندازه گیری و ارزیابی شد. به طور مختصر، پس از تعیین بهترین pH محلول، اثر غلظت جاذب بر حذف سرب مورد بررسی قرار گرفت. سپس از PH بهینه محلول و غلظت بهینه جاذب استفاده شد و اثر زمان تماس ارزیابی گردید. در انتها با کمک pH بهینه محلول، غلظت بهینه جاذب و زمان بهینه تعادل، تاثیر غلظت آلاینده در حذف توسط زغال­های زیستی بررسی شد. نتایج نشان داد شرایط بهینه زغال های زیستی برای حداکثر جذب سرب، شامل pH محلول برابر ۵ و همچنین غلظت جاذب ۸/۰ گرم بر لیتر بود. در تمامی جاذب­ها با گذشت ۱۲۰ دقیقه جذب سرب به تعادل رسیده و ظرفیت جذب با افزایش غلظت آلاینده افزایش یافت. در بین جاذب ها، زغال های زیستی بقایای ذرت در دمای °C۷۰۰ و چوب در دمای °C۴۰۰ به ترتیب بیش ترین و کمترین ظرفیت جذب سرب را داشتند. مدل­های سینتیک شبه مرتبه دوم، پخشیدگی درون­ذره­ای و شبه مرتبه اول در هر دو فرم خطی و غیرخطی به ترتیب بیش­ترین تا کمترین دقت در توصیف فرآیند­های جذب را داشتند. با توجه به آماره­های تعیین کارایی مدل، از میان مدل­های هم دمای جذب، مدل­های فروندلیچ، تمکین و لانگمویر در حالت غیرخطی و مدل­های فروندلیچ، لانگمویر و تمکین در فرم خطی به ترتیب مناسب­ترین تا نامناسب­ترین برازش را نشان دادند. این موضوع اهمیت هرچه بیشتر بررسی مد­ل­ها به شکل غیرخطی که همانا فرم اصلی آنها محسوب می­شود را آشکار می­کند. بر اساس نتایج این پژوهش، زغال­های زیستی بقایای ذرت نسبت به زغال­های زیستی چوب توانایی بهتری در حذف سرب داشتند. همچنین دمای گرماکافت °C۷۰۰ نسبت به دمای °C۴۰۰ تاثیر بیشتری در افزایش توانایی زغال­های زیستی در حذف سرب داشت؛ بنابراین استفاده از جاذب­های کم هزینه با قابلیت حذف بالای سرب مانند زغال­های زیستی می­تواند نقش مثبتی در کاهش آلاینده­ها در سیستم­های آبی داشته باشد. [۱] Zea mays L.[۲] Conocarpus erectus L.

استفاده از مدل های سینتیک و هم دمای خطی و غیرخطی در ارزیابی کارایی حذف سرب از محلول های آبی با استفاده از زغال های زیستی Keywords:

Corn residues , wood , Pyrolysis temperature , Heavy metals