استخراج و بهینه‌سازی کیتوزان از پوسته میگو: آماده‌سازی، بررسی خصوصیات و کاربرد آن در حذف فلوراید

زمینه: فلوراید در غلظت‌های کم ماده‌ای مفید برای سلامتی انسان‌ها می‌باشد. اما دریافت غلظت‌های بالای این ماده همراه با مشکلاتی همچون فلوروزیس و آلزایمر می‌باشد. جذب، روشی کارآمد در حذف این آلاینده به شمار می‌آید. هدف از این مطالعه استخراج و بهینه‌سازی کیتوزان به عنوان بیوجاذبی طبیعی در حذف فلوراید می‌باشد. مواد و روش‌ها: در مطالعه حاضر نانوذرات مغناطیسی کیتوزان- اکسید آهن به روش هم ترسیبی آماده‌سازی شد و خصوصیات آن با استفاده از آنالیزهای TEM، XRD، SEM و FT-IR تعیین شد. در ادامه، تأثیر کیتوزان مغناطیسی شده به عنوان یک جاذب در حذف یون‌های فلوراید از محلول‌های آبی در سیستم بسته با توجه به پارامترهای مختلف مانند، زمان تماس، غلظت جاذب، غلظت اولیه فلوراید و دما بررسی شد. مدل‌های ایزوترم فروندلیچ و لانگمیر و مدل سینتیکی شبه درجه اول و شبه درجه دوم برای بررسی داده‌های حاصل از آزمایشات استفاده شدند. یافته‌ها: نتایج نشان داد که جذب فلوراید از مدل ایزوترم لانگمیر (982/0R2>) و مدل سینتیکی شبه درجه دوم (931/0<R2) پیروی کرده است. حداکثر ظرفیت جذب فلوراید در شرایط بهینه، دمای50 درجه سانتی‌گراد و غلظت 1 گرم در لیتر جاذب و 5pH=، برابر با 756/22 میلی‌گرم بر گرم شد. بررسی پارامترهای ترمودینامیکی و مقادیر مثبت ΔH0 نشان از اندوترمیک (گرماگیر)بودن این فرایند داشت. نتیجه‌گیری: در مجموع می‌توان گزارش نمود که کیتوزان مغناطیسی به دلیل دارا بودن مزایایی چون جداسازی ساده و سریع از محلول و راندمان مناسب حذف، می‌تواند به عنوان یک جاذب مؤثر و مفید برای حذف آلاینده‌ها از آب و فاضلاب به کار رود.