بررسی امکان حذف فلزات سنگین از محلول های رقیق آبی با استفاده از کربن فعال اصلاح شده با نانو ذرات مگهمایتی

در چند دهه گذشته روش های متعددی برای حذف فلزات سنگین از پساب صنایع معدنی و غیر معدنی انجام شده است. نانوذرات اکسید آهن به دلیل خواص منحصربفردشان مانند کوچکی ذرات، سطح ویژه بالا، تعادل سطح ، خواص مغناطیسی بالا و سازگاری آنها با محیط زیست، پتانسیل بالایی برای کاهش آلاینده های فلزی از محلول های آبی دارند. در این پژوهش ازکربن فعال اصلاح شده با نانوذرات tac,?-?fe?_2 o_3(lepidocrocite) برای حذف مس و نیکل از محلول های رقیق آبی استفاده شده است. دراین راستا با استفاده از طرح آزمایشی مرکب مرکزی پارامتر های مختلف دما ،غلظت جذب شونده ، غلظت جاذب و ph بر حذف مس و نیکل بررسی شده است. آزمایش ها در ظروف لرزان در شرایط ثابت دور چرخش rpm 150و مدت زمان 4 ساعت انجام گردید. نتایج داده های آزمایشگاهی با استفاده از جدول anova تحلیل شده و مناسب ترین مدل با توجه به سطح اطمینان بالای 95 % برای پاسخ های به دست آمده استفاده شد. مدل انتخابی برای مس و نیکل ، به ترتیب مدل خطی و درجه دوم به دست آمد. نتایج نشان داد که در جذب مس و نیکل پارامترهای ph و غلظت اولیه فلز، عامل تأثیر گذار بوده اند. تأثیر این دو پارامتر به این صورت به دست آمد که افزایشph باعث افزایش بازدهی حذف مس و نیکل و افزایش غلظت جذب شونده باعث کاهش بازدهی حذف مس و نیکل شد. بهترین حالت جذب برای مس و نیکل در شرایط7 =ph و غلظت دو جزئیppm25 به دست آمد و مس و نیکل در ph بین 6 و 8 بهترین شرایط جذب را داشتند که برابر با 100و90.62% بدست آمد . در مطالعات ایزوترم، مس در حالت تک جزئی از مدل لانگمویر و نیکل از مدل فروندلیچ و در حالت دو جزئی مس از هر دو مدل فروندلیچ و لانگمویر تبعیت کرد. ماکزیمم ظرفیت جذب برای مس در حالت تک جزئی و دو جزئی به ترتیب برابر (mmol/g) 90/90 و (mmol/g) 31.85 و ثابت فروندلیچ برای نیکل (mmol/g) 0.93 به دست آمد. نتایج حاکی از آن است که سینتیک جذب برای مس و نیکل از مدل کاذب مرتبه دوم تبعیت کرد. علاوه بر موارد یاد شده ، آزمایش های تکمیلی به منظور یافتن کارآیی حذف این فلزات توسط نانوذرات اصلاح شده در شرایط بهینه بررسی شده و در 3 چرخه ابتدایی برای مس بالای 95% و برای نیکل بالای 80% حذف صورت گرفت. کلمات کلیدی : فلزات سنگین،کربن فعال اصلاح شده،نانوذرات مگهمایت،ایزوترم،سینتیک،بازدهی جذب