بررسی کارایی حذف کادمیوم از محلول های آبی با استفاده از نانو اکسید آلومینیوم تجاری: مطالعه تعادلی سینتیکی

زمینه و هدف: فعالیت های انسانی اغلب فلزات سنگین را در سراسر محیط زیست پراکنده می کند که خطراتی برای سلامتی انسان هنگامی که غلظت این فلزات به سطوح بالا می رسد دربر دارد. هدف از انجام این تحقیق ارزیابی تاثیر نانو ذره اکسید آلومینیوم در حذف کادمیوم از محیط آبی می باشد. مواد و روش‌ها: مطالعه مورد نظر یک مطالعه بنیادی–کاربردی است که هدف آن بررسی حذف کادمیوم با استفاده از نانو اکسید آلومینیوم گاما که بصورت تجاری تهیه شده می باشد. تأثیر متغیرهایpH ، غلظت نانو اکسید آلومینیوم، غلظت اولیه کادمیوم، زمان تماس، بر روی سینتیک و ایزوترم جذب کادمیوم بوسیله نانو اکسید آلومینیوم گاما مطالعه شد. یافته‌ها: نتایج حاصل از آزمایشات نشان می دهد که یون کادمیوم در 3pH= بیشترین جذب را بر روی نانو اکسید آلومینیوم داشت. همچنین با افزایش مقدار جاذب، راندمان جذب افزایش یافت به طوری که با افزایش نانو اکسید آلومینیوم از 5/0گرم به 4 گرم، راندمان جذب به 33% رسید. با افزایش میزان غلطت اولیه کادمیوم از 5 میلی گرم به 10 میلی گرم، کارایی حذف نیز از %29 به %25 کاهش یافت. به هر حال بهترین زمان جذب 60 دقیقه به دست آمد و زمان ماند بیش از این، تاثیر چندانی در کارایی حذف نداشت. داده های مربوط به آزمایشات ایزوترمی نانو اکسید آلومینیوم مطابقت بیشتری با مدل ایزوترمی فروندلیچ ( 9998/0=2 R) دارند. نتایج حاصل از سینتیک جذب کادمیوم نشان داد که نانو اکسید آلومینیوم، از مدل سینتیکی درجه دوم (9879/0 =2 R) پیروی کرده است. نتیجه‌گیری: نانو اکسید آلومینیوم گاما می تواند به عنوان یک جاذب در حذف کادمیوم از محیطهای آبی معرفی شود.