حذف نیترات از آب بوسیله نانوذرات آهن صفر ظرفیتی در حضور و عدم حضور اشعه فرابنفش

سابقه و هدف: نیترات به دلیل حلالیت بسیار بالای خود در آب، احتمالا گسترده ترین آلودگی آب های زیر زمینی در جهان محسوب می شود، که تهدیدات جدی برای سلامتی بشر ایجاد کرده و همچنین در پدیده اتروفیکاسیون نقش دارد. هدف از این مطالعه بررسی حذف نیترات بوسیله نانو ذرات آهن صفر و تاثیر اشعهفرابنفش و شدت یونی بر راندمان حذف می باشد. مواد و روش ها: در این بررسی روش سطح پاسخ برای طراحی و آنالیز آزمایشات مورد استفاده قرار گرفت. آزمایشات با بکارگیری روش طراحی سطحی آماری باکس بنکن، با چهار متغییر مستقل شامل دوز نانو ذرات آهن صفر (۵/۰ تا ۲ گرم در لیتر)، غلظت اولیه نیترات ( ۵۰ تا ۱۵۰ میلی گرم در لیتر)، زمان تماس (۱۵-۶۰ دقیقه) و شدت یونی (۱۰۰۰ تا ۵۰۰۰ میکرومهوس بر سانتی متر) انجام شد. تمامی آزمایشات هم در حضور اشعه فرابنفش و هم در غیاب آن انجام گردید. یافته ها: حداکثر حذف نیترات در زمان تماس ۶۰ دقیقه و غلظت نانو ذره ۲ گرم در لیتر، غلظت نیترات ۱۰۰ میلی گرم در لیتر و شدت یونی ۳۰۰۰ میکرو مهوس بر سانتی متر در شرایط حضور اشعه فرابنفش و عدم حضور آن به ترتیب برابر با ۳/۸۵ و ۶/۹۱ درصد به دست آمد. مدل پیشنهادی باضریب همبستگی R۲ برابر ۹۹۹۲/۰، ۹۹۴۶/۰ و R۲ (adj) برابر ۰۹۹۸۲ ،۹۸۸۴/۰ ، کاملا مطابق با آزمایشات بوده اند. استنتاج: نتایج نشان داد که راندمان حذف نیترات با افزایش زمان تماس و دوز نانو ذره افزایش می یابد. در حالی که با افزایش شدت یونی و غلظت اولیه نیترات کاهش می یابد. تابش اشعه فرابنفش سبب تسریع میزان حذف نیترات می گردد.

Keywords:

Box–Behnken design , nitrate , ionic strength , nano zero valent iron , ultraviolet light , طراحی باکس بنکن , نیترات , نانو ذرات آهن صفر ظرفیتی , شدت یونی , اشعه فرابنفش