حذف رنگ های کاتیونی از نمونه های آبی با پلیمر صمغ عربی مغناطیسی

سابقه و هدف: زمین از ۷۵ درصد آب تشکیل شده است، اما تنها ۳ درصد آن آب شیرین است و از این مقدار ۱ درصد برای استفاده مردم در دسترس می باشد. اخیرا توجه زیادی به حذف رنگ ها از پساب جهت کنترل آلودگی آب معطوف شده است. جذب سطحی به دلیل امکان پذیری اقتصادی و گزینش پذیری عالی، یکی از محبوب ترین تکنیک ها برای تصفیه رنگ های آلی است. به همین دلیل ساخت جاذب های سبز با کارایی بالا امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته است. مواد و روش ها: در این کار پژوهشی از صمغ عربی به عنوان یک پلیمر طبیعی برای تهیه جاذب استفاده شده است. به منظور افزایش مساحت سطح و استحکام این جاذب طبیعی و همچنین کاهش حلالیت آن در آب و یا بعبارتی نامحلول سازی آن در آب، اسید سیتربک به عنوان اتصال دهنده عرضی مورد استفاده قرار گرفته است. علاوه بر این، پلیمر سنتز شده با نانوذرات آهن مغناطیسی شد تا بازیابی آن از محیط را با اعمال میدان مغناطیسی آسان کند. در نهایت جاذب تهیه شده برای حذف رنگ های کاتیونی کریستال ویولت، مالاشیت سبز و متیلن آبی از نمونه های آبی مورد استفاده قرار گرفت.نتایج و بحث: در این مطالعه ، اثر پارامترهای مختلف از جمله، pH محلول، مدت زمان تماس جاذب با محلول رنگ، مقدار جاذب و دمای محلول رنگی نیز بر راندمان حذف مورد بررسی قرار گرفتند. با توجه به نتایج حاصل، ظرفیت جذب جاذب (CL-GA/Fe۳O۴) با افزایش غلظت رنگ ها افزایش پیدا کرد و به ترتیب به سطوح ماکزیمم خود یعنی ۸۰/۲۰۹، ۱۲/۲۰۵ و ۱۲/۱۷۷ میلی گرم در گرم جاذب برای متیلن آبی، کریستال ویولت و مالاشیت سبز رسید. همچنین، راندمان حذف برای این رنگ ها با افزایش pH محلول نمونه افزایش یافت و به ۴۳/۹۹ درصد برای متیلن آبی، ۱۳/۹۷ درصد برای مالاشیت سبز و ۶۲/۹۶ درصد برای کریستال ویولت در pH معادل ۶ رسید. علاوه بر این، با افزایش دمای جذب، راندمان حذف رنگ ها افزایش یافت. لازم به ذکر است که در این تحقیق، پس از ۲۰ دقیقه، هر دو رنگ متیلن آبی و مالاشیت سبز به حداکثر میزان حذف خود به ترتیب ۴۹/۹۹ درصد و ۴۷/۹۷ درصد رسیدند. در مقابل، کریستال ویولت به حداکثر میزان حذف خود ۶۲/۹۶ درصد در یک بازه زمانی ۱۵ دقیقه ای رسید. در این بررسی مشاهده گردید که مدل لانگمویر در مقایسه با مدل فروندلیچ، تناسب قابل توجهی نسبت به داده های جذب نشان می دهد. همچنین در این مطالعه مشخص گردید که داده های سینتیکی جذب به دست آمده با مدل شبه مرتبه دوم مطابقت دارد.نتیجه گیری: در این تحقیق، از جاذب پلیمری صمغ عربی مغناطیسی (CL-GA/Fe۳O۴) به عنوان یک نانو جاذب نوین برای حذف رنگ های کاتیونی استفاده شد. در این مسیر، از روش های متنوعی ازجمله FT-IR، ، FESEM، EDX و VSM برای اثبات کارآمدی جاذب (CL-GA/Fe۳O۴) استفاده شد. این جاذب با راندمان بسیار بالایی رنگ های مورد نظر را حذف کرد. اتصال عرضی صمغ عربی با اسید استیک نه تنها باعث کاهش حلالیت صمغ در نمونه های آبی شد بلکه با ایجاد گروه های کربوکسیل امکان حضور بارهای منفی در سطح جاذب را فراهم کرد و بدین طریق با ایجاد برهمکنش های الکتروستاتیک نقش مهمی را در فرایند جذب ایفا کرد.

حذف رنگ های کاتیونی از نمونه های آبی با پلیمر صمغ عربی مغناطیسی Keywords:

جذب سطحی , صمغ عربی , سینتیک جذب , ایزوترم , آلاینده های رنگی