بررسی تاثیر حرارت و پ-هاش بر حذف فلزات سنگین کادمیوم، روی و کبالت از محلولهای آبی با استفاده از یک نمونه کانی سپیولیت ایران

در سال های اخیر استفاده از رس ها در حذف آلودگی های زیست محیطی از پسآب های صنعتی مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. با توجه به ظرفیت بالای کانی های رسی در جذب فلزات سنگین از محیط های آبی، می توان از آن ها برای حذف این آلاینده ها استفاده کرد. پژوهش حاضر به منظور بررسی تاثیر اعمال پیش تیمارهای حرارتی c°150 و c°250 (به مدت 4 ساعت در کوره الکتریکی) بر مقدار جذب عناصر سنگین کادمیوم، کبالت و روی از محلول های با غلظت های چند یونی حاوی این عناصر توسط کانی سپیولیت ایران انجام شد. همچنین به منظور بررسی تاثیر ph بر روند جذب عناصر نامبرده آزمایشات فوق در محلول های با phهای 4 و 5 به طور جداگانه انجام شد. آزمایشات سینتیک جذب عناصر مذکور، توسط کانی سپیولیت در فواصل زمانی مختلف شامل: 5، 10، 20، 30، 60، 120، 240، 480، 720، 1440 و 2880 دقیقه، انجام شد تا اثر زمان تماس نیز بر روند جذب فلزات سنگین توسط کانی مشخص شود. همچنین آزمایشات همدمای جذب این عناصر در محلول های چند یونی با غلظت های 60، 120، 180، 240، 360، 480 و 540 میلی گرم بر لیتر عناصر کادمیوم، کبالت و روی انجام گرفت. کلیه مطالعات در سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش زمان تماس بین محلول حاوی آلاینده های روی، کادمیوم و کبالت و کانی سپیولیت میزان جذب تمامی فلزات سنگین افزایش می یابد. آزمایش های سینتیک جذب فلزات مورد مطالعه با استفاده از مدل های سینتیکی درجه اول، درجه دوم و پخشیدگی درون ذره ای مورد ارزیابی قرار گرفتند و نتایج نشان داد که داده های آزمایش بیشترین هماهنگی را با مدل سینتیکی درجه دوم (99/0r2=) داشتند. ترتیب حداکثری جذب این عناصر به صورت (co>zn>cd) گزارش گردید. همدماهای جذب این عناصر نیز با استفاده از مدل های همدمایی لانگ مویر و فروندلیچ مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده شد که داده های آزمایشی بیشترین هماهنگی را با مدل همدمای جذب لانگ مویر (99/0r2=) نشان می دهد. همچنین نتایج این مطالعه حاکی از افزایش میزان منیزیم محلول با افزایش مقدار جذب عناصر سنگین توسط کانی سپیولیت می باشد که بیانگر جایگزین شدن برخی از عناصر فلزی مورد آزمایش با یون های منیزیم موجود در ساختار این کانی می باشد در قالب فرآیند تبادل یونی است. بر اساس نتایج پژوهش حاضر میزان جذب عناصر کادمیوم، کبالت و روی توسط سپیولیت حرارت دیده با افزایش غلظت محلول های آزمایشی، به طور چشم گیری افزایش یافت و میزان جذب کبالت در تمامی آزمایشات انجام شده بدون توجه به تاثیر پیش تیمارهای حرارتی و در غلظت مشابهی از میزان آلاینده ها، از جذب عناصر روی و کادمیوم بیشتر بود. در مجموع نتایج این مطالعه نشان دادند که کانی سپیولیت توانایی بالایی در جذب عناصر کادمیوم، کبالت و روی داشته و اعمال پیش تیمارهای حرارتی راندمان جذب عناصر مورد مطالعه را افزایش می دهد.