جذب زیستی فورفورال از محلول های آبی با استفاده از زی توده جلبک سندسموس کوادریکوادا (scenedesmus quadricauda)

چکیده افزایش سریع جمعیت جهان و توسعه سریع صنایع موجب آلودگی محیط های آبی و خشکی شده است. آلاینده-های آلی طیف وسیعی از آلاینده ها را شامل می شود که اکثر آن ها در محیط زیست پایدار هستند و اثرات نامطلوبی بر اکوسیستم ها وارد می کنند. ازجمله این آلاینده های آلی فورفورال (c5h4o2) است که در پساب حاصل از صنایع ساخت لاستیک و پلاستیک، تولید فورفورال و صنعت پالایش نفت و روغن وجود دارد و باعث اثرات زیان آور زیست محیطی و بهداشتی می شود. هدف از این مطالعه، جذب زیستی فورفورال با جاذب زی توده جلبک سبز scendesmus quadricauda از محلول های آبی است. جهت آماده سازی جاذب، جلبک در ظروف 250 لیتری کشت و پس از دو ماه برداشت و خشک گردید. آزمایش های جذب به دو صورت ناپیوسته و ستونی با روش طراحی آزمایش های تاگوچی انجام پذرفت. عوامل موثر بر میزان جذب ازجمله ph، دما، غلظت اولیه فورفورال، مقدار جاذب و زمان تماس مورد بررسی قرار گرفت. خصوصیات فیزیکی- شیمیایی جاذب با روش های طیف سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه، میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ نیروی اتمی، تعیین اندازه ذرات و bet تعیین شد. طیف سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه حضور و دخالت گروه های عاملی کربوکسیلیک، کربونیل آمیدی، استر، آمین و گروه های هیدروکربنی را در جاذب نشان داد. تصویربرداری و آنالیز با میکروسکوپ الکترونی روبشی برجستگی و فرورفتگی های زیادی را در سطح جاذب نشان داد که پس از جذب سطح جاذب صاف تر شده و از خلل و فرج جاذب کاسته شده بود. آنالیز جاذب با میکروسکوپ نیروی اتمی نشان داد که اکثریت ذرات جاذب در حد نانومتر و دارای ضریب زبری سطح و خلل و فرج زیادی بودند. آنالیز سطح ویژه با روش bet نشان داد که جاذب سطح ویژه 40 متر مربع در گرم دارد. نتایج حاصل از آزمایش های تاگوچی نشان داد که میزان ph بهینه 6، دمای بهینه 25 درجه سانتی-گراد، غلظت اولیه فورفورال 100 میلی گرم در لیتر، مقدار جاذب 10 گرم در لیتر و زمان تماس 60 دقیقه است. مدل-های هم دمای جذب لانگمویر، ردلیچ-پترسون و کوبله-کوریگون برازش بهتری را نسبت به فروندلیچ و تمکین نشان داد. حداکثر جذب فورفورال 81/38 میلی گرم در گرم در دمای 25 درجه سانتی گراد از معادله لانگمویر به دست آمد. مدل های سینتیک جذب شبه مرتبه اول و ایلوویچ برازش بهتری را با داده ها نشان داد. آزمایش های جذب ستونی نشان داد که جاذب کارایی جذب حدود 31 درصد دارد. نتایج نشان داد که احیاء جاذب با نسبت 50% آب مقطر و اتانول با کارایی 80 درصد امکان پذیر است. نتایج ترمودینامیک جذب نشان داد که جذب دارای طبیعتی گرماده بوده و به صورت تصادفی و خودبه خودی است. به طور کلی نتیجه گرفته شد که زی توده جلبک s. quadricauda به عنوان یک جاذب زیستی کارایی خوبی برای جذب فورفورال از آب دارد. کلمات کلیدی: فورفورال، جذب زیستی، جلبک، سندسموس کوادریکوادا، محلول های آبی