کاربرد نانو ذرات مغناطیسی آهن اصلاح شده با خاکستر برگ سیب جهت حذف و پیش تغلیظ کاتیون های فلزی

در قسمت اول این پروژه، پیش تغلیظ همزمان عناصر کادمیم و سرب با روش اسپکتروفوتومتری جذب اتمی شعله‏ای با استفاده از جاذب نانو ذرات مغنایسی اصلاح شده با خاکستر برگ سیب (mnp-ala) به عنوان استخراج‏کننده‏ی فاز جامد انجام گرفت. تاثیر پارامترهای مختلف مانند : ph , مقدار جاذب , نوع , غلظت و حجم شوینده , سرعت عبور محلول نمونه و حلال شوینده و همچنین تاثیر یون های مزاحم و حجم محلول نمونه مورد بررسی قرار گرفت و مقادیر بهینه به دست آمد. یون‏های فلزی جذب شده به طور کامل با استفاده از ml 0/1 از نیتریک اسید mol l-1 0/2 شسته شدند. فاکتور تغلیظ برای هر دو کاتیون 500 به دست آمد و نمودارهای کالیبراسیون به ترتیب برای سرب و کادمیم در محدودهgl-1µ 800-10 و 200-10خطی بود. اغلب یون‏های مزاحم، مزاحمتی برای جداسازی و اندازه‏گیری یون‏های فلزی مورد نظر نداشتند. این روش با موفقیت برای پیش‏تغلیظ مقادیر کم کادمیم و سرب در نمونه‏های طبیعی با نتایج قابل قبولی به کار رفت. در قسمت دوم این پروژه جذب کادمیوم (ii) بر روی خاکستر برگ سیب (ala) و نانو ذرات مغناطیسی اصلاح شده با خاکستر برگ سیب (mnp- ala) با موفقیت بررسی شد . اثر ph محلول، زمان تماس، مقدار جاذب و دما روی هر دو جاذب مورد مطالعه قرار گرفت. پس از بهینه سازی متغیرها، داده های تجربی با مدل های مختلف ایزوترمی مانند لانگمویر , فروندلیچ و تمکین مطابقت داده شد. با توجه به ضریب رگرسیون خطی(r2) مدل لانگمویر بهترین مدل ایزوترمی برای هر دو جاذب مشخص شد و حداکثر ظرفیت جذب بر اساس این مدل برای (ala) و (mnp- ala), mgg-1 39/217 و 78/277 در دمای اتاق بدست آمد. مطالعات سینتیکی براساس مدل های سینتیکی مختلف مانند شبه مرتبه اول، شبه درجه دوم و مدل انتشار درون ذره ای انجام شد. مدل شبه درجه دوم به خوبی با داده های تجربی برای هر دو جاذب متناسب شد. نتایج نشان داد که جاذب (mnp- ala) در مقایسه با (ala) سینتیک سریع تر ، کارایی و ظرفیت جذب بالاتری دارد. پارامترهای ترمودینامیکی مانند آنتالپی, آنتروپی و انرژی آزاد گیبس نیز محاسبه شد و مشخص شد که جذب کادمیم توسط (ala) خود به خود و گرمازا و توسط (mnp-ala) خود به خود و گرماگیر بود. کارایی جاذب نیز با استفاده از پساب واقعی سنجیده شد و درصد حذف بیش از 98? برای هر دو جاذب مشاهده شد. نتایج تجربی نشان می دهد جاذب (mnp-ala) ، کارایی بالا، سنتز آسان , کارایی اقتصادی و قابل استفاده در پاکسازی آلودگی محیط زیست است .