
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,502 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,640,297 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,234,620 |
تاثیر کادمیم بر جذب کروم شش ظرفیتی (VI) توسط نانو رس کلویزایت سدیمی | ||
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک | ||
مقاله 13، دوره 23، شماره 3، مرداد 1395، صفحه 241-256 اصل مقاله (2.29 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwfst.2016.3196 | ||
نویسندگان | ||
مجتبی خوش روش* 1؛ لاله دیوبند2؛ فرزانه معتمدی3؛ گلاره ریحانی4 | ||
1هیات علمی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری | ||
2دانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز | ||
3دانش آموخته کارشناسی ارشد عمران- محیط زیست، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه چمران اهواز | ||
4دنش آموخته کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، دانشگاه علوم و تحقیقات واحد اهوا | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: در ﺳﺎلﻫﺎی اﺧﻴﺮ ﻧﮕﺮاﻧﻲ در ﻣﻮرد آﺛﺎر دراز ﻣﺪت ﻓﻠـﺰات ﺳـﻨﮕﻴﻦ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان یکی از اصلیترین آﻻﻳﻨﺪهﻫﺎی زﻳﺴﺖ ﻣﺤﻴﻄﻲ اﻓﺰاﻳﺶ ﻳﺎﻓﺘﻪ اﺳﺖ. فلزات سنگین عمدتا از طریق تخلیه پسابهای صنعتی و فاضلابهای شهری به محیط وارد میشوند. این فلزات ثرات نامطلوبی بر سلامتی انسان دارند که عبارتند از کاهش رشد، سرطان، آسیب به سیستم عصبی و قلبی. در حال حاضر روشهای متنوعی برای کاهش آلودگیهای آب و حذف فلزات سنگین از آن وجود دارد که یکی از آنها، جذب سطحی با استفاده از جاذبهای آلی و معدنی میباشد. در این پژوهش، توانایی نانورس کلویزایت سدیمی برای جذب کروم شش ظرفیتی از محلولهای تک عنصری (کروم) و دو عنصری (کروم- کادمیم) مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روشها: این پژوهش در مقیاس آزمایشگاهی و سیستم ناپیوسته با تغییر عوامل موثر بر فرایند جذب از جمله pH (2-10)، زمان تماس (5- 1440 دقیقه)، مقدار جاذب (1-50 گرم بر لیتر) و غلظت اولیه محلول کروم و کادمیم (100-1 میلیگرم بر لیتر) انجام شد. سپس در محلولهای تک و دو عنصری تطابق دادههای آزمایش با ایزوترمهای جذب فروندلیچ، لانگمویر و سیپس بررسی شد. یافتهها: نتایج نشان داد که مقدار pH بهینه جذب کروم برای سیستم تک عنصری برابر 6 و برای سیستم دو عنصری برابر 7 میباشد. همچنین در سیستم تک و دو عنصری بیشینه بازده حذف به ترتیب برابر 82 و 2/59 درصد به دست آمد. مطالعه تاثیر زمان تماس بر فرایند جذب نشان داد که زمان تعادل حذف کروم شش ظرفیتی توسط نانو رس کلوزایت سدیمی در محلول تک عنصری 240 دقیقه و در محلول ترکیبی (کروم و کادمیم)، 180 دقیقه گردید. مقدار بهینه جاذب برای جذب یونهای کروم از محلول تک عنصری و ترکیبی با غلظت 10 میلیگرم در لیتر، به ترتیب 5 و 20 گرم بر لیتر به دست آمد. مقایسه ایزوترمهای فروندلیچ، لانگمویر و سیپس نشان داد که مدل سیپس دادههای سیستم تک عنصری را با ضریب تبیین 9977/0 و شاخص خطای 1751/0، بهتر از سایر مدلها توصیف مینماید. در سیستم دو عنصری مدل فروندلیچ با ضریب تبیین 9721/0 و شاخص خطای 2831/0 برازش بهتری بر دادههای آزمایشگاهی جذب دارد. نتیجهگیری: با توجه به حضور فلزات سنگین گوناگون در فاضلاب صنایع مختلف و تأثیر آنها بر فرایند جذب یکدیگر توسط جاذبهای مختلف لازم است به منظور دستیابی به نتایج واقعیتر در مطالعات جذب به این موضوع توجه شود. نتایج به دست آمده از این تحقیق نیز ثابت کرد که فرایند جذب کروم از محلولهای تک عنصری و ترکیبی با جادب یکسان کاملاً با هم متفاوت میباشد. | ||
کلیدواژهها | ||
نانورس؛ کروم؛ ایزوترم جذب | ||
مراجع | ||
1.Afkhami, A., Saber-Tehrani, M., and Bagheri, H. 2010. Simultaneous removal of heavy-metal ions in wastewater samples usingnano-alumina modified with 2,4-dinitrophenylhydrazine. J. Hazard. Mater. 181: 834-6. 2.Chen, H., Yan, T., and Jiang, F. 2014. Adsorption of Cr (VI) from aqueous solution on mesoporous carbon nitride. J. Taiwan Inst. Chem. Eng. 45: 1842-9.
3.Chen, H., Zhao, J., Dai, G., Wu, J., and Yan, H. 2010. Adsorption characteristics of Pb (II) from aqueous solution onto a natural biosorbent, fallen Cinnamomum camphora leaves. Desalination. 262: 1. 174-82.
4.Chen, Y.G., He, Y., Ye, W.M., and Jia, L.Y. 2015. Competitive adsorption characteristics of Na (I)/Cr (III) and Cu (II)/Cr (III) on GMZ bentonite in their binary solution. J. Ind. Engin. Chem. 26: 335-339.
5.Coelho, G.F., Gonçalves Jr, A.C., Tarley, C.R.T., Casarin, J., Nacke, H., and Francziskowski, M.A. 2014. Removal of metal ions Cd (II), Pb (II) and Cr (III) from water by the cashew nut shell Anacardium occidentale L. Ecol. Eng. 73: 514-25.
6.Eltantawy, I., and Arnold, P. 1973. Reappraisal of ethylene glycol mono-ethyl ether (EGME) method for surface area estimation of clays. J. Soil Sci. 24: 2. 232-238.
7.Escudero, C., Poch, J., and Villaescusa, I. 2013. Modelling of breakthrough curves of single and binary mixtures of Cu (II), Cd (II), Ni (II) and Pb (II) sorption onto grape stalks waste. Chem. Eng. J. 217: 129-38.
8.Fang, X., Fang, Z., Tsang, P., Cheng, W., Yan, X., and Zheng, L. 2014. Selective adsorption of Cr (VI) from aqueous solution by EDA- Fe3O4 nanoparticles prepared from steel pickling waste liquor. Appl. Surf. Sci. 314: 655-62.
9.Fu, X., Yang, H., Lu, G., Tu, Y., and Wu, J. 2015. Improved performance of surface functionalized TiO2/activated carbon for adsorption–photocatalytic reduction of Cr (VI) in aqueous solution. Mater. Sci. Semiconduct. Process. 39: 362-370.
10.Ge, H., and Ma, Z. 2015. Microwave preparation of triethylenetetramine modified graphene oxide/chitosan composite for adsorption of Cr (VI). Carbohyd. Polym. 131: 280-287.
11.Georgieva, V.G., Tavlieva, M.P., Genieva, S.D., and Vlaev, L. T. 2015. Adsorption kinetics of Cr (VI) ions from aqueous solutions onto black rice husk ash. J. Mol. Liq. 208: 219-226.
12.Gupta, S., and Bhattacharyya, K.G. 2008. Immobilization of Pb (II), Cd (II) and Ni (II) ions on kaolinite and montmorillonite surfaces from aqueous medium. J. Environ. Manage. 87: 1. 46-58. 13.Hesse, P.R. 1971. A textbook of soil chemical analysis. CambridgeUniversity Press. 520p.
14.Ji, M., Su, X., Zhao, Y., Qi, W., Wang, Y., Chen, G., and Zhang, Z. 2015. Effective adsorption of Cr (VI) on mesoporous Fe-functionalized Akadama clay: Optimization, selectivity, and mechanism. Appl. Surf. Sci. 344: 128-136.
15.Lataye, D.H., Mishra, I.M., and Mall, I.D. 2006. Removal of pyridine from aqueous solution by adsorption on bagasse fly ash. Ind.Eng. Chem. Res. 45: 11. 3934-3943.
16.Li, L., Liu, F., Jing, X., Ling, P., and Li, A. 2011. Displacement mechanism of binary competitive adsorption for aqueous divalent metal ions onto a novel IDA-chelating resin: Isotherm and kinetic modeling. Water Res. 45: 3. 1177-88.
17.Lu, M., Guan, X.H., Xu, X.H., and Wei, D.Z. 2013. Characteristic and mechanism of Cr (VI) adsorption by ammonium sulfamate-bacterial cellulose in aqueous solutions. Chinese Chem. Lett. 24: 253-6.
18.Mahamadi, C., and Nharingo, T. 2010. Competitive adsorption of Pb2+ Cd2+ and Zn2+ ions onto Eichhornia crassipes in binary and ternary systems. Bioresource Technol. 101: 3. 859-64.
19.Mallakpour, S., and Moslemi, S. 2012. Dispersion of chiral amino acid organomodified Cloisite Na+ in poly (vinyl alcohol) matrix for designing of novel bionanocomposite films. Prog. Org. Coat. 74: 1. 8-13.
20.Niu, Y., Qu, R., Sun, C., Wang, C., Chen, H., and Ji, C. 2013. Adsorption of Pb (II) from aqueous solution by silica-gel supported hyperbranched polyamidoamine dendrimers. J. Hazard. Mater. 244: 276-86. 21.Pan, J., Jiang, J., and Xu, R. 2013. Adsorption of Cr (III) from acidic solutions by crop straw derived biochars. J. Environ. Sci. 25: 10. 1957-65.
22.Papageorgiou, S., Katsaros, F., Kouvelos, E., and Kanellopoulos, N. 2009. Prediction of binary adsorption isotherms of Cu2+, Cd2+ and Pb2+ on calcium alginate beads from single adsorption data. J. Hazard. Mater. 162: 2. 1347-54.
23.Rahmani, A., Zavvar Mousavi, H., and Fazli, M. 2010. Effect of nanostructure alumina on adsorption of heavy metals. Desalination. 253: 1. 94-100.
24.Siboni, S.,Samadi, T., Azizian,S.,Maleki, A., and Zarrabi, M. 2011.Removal of Chromium by Using of Adsorption onto Strong Base Anion Resin: Study of Equilibrium and Kinetic. J. Water Wastewater. 3: 10-8. (In Persian) 25.Vieira Santos, A.C., and Masini, J. 2007. Evaluating the removal of Cd (II), Pb (II) and Cu (II) from a wastewater sample of a coating industry by adsorption onto vermiculite. Appl. Clay Sci. 37: 1. 167-74.
26.Wang, W., Zhou, J., Achari, G., Yu, J., and Cai, W. 2014. Cr (VI) removal from aqueous solutions by hydrothermal synthetic layered double hydroxides: Adsorption performance, coexisting anions and regeneration studies. Colloid Surf. 457: 33-40.
27.Zhang, Y.J., Ou, J.L., Duan, Z.K., Xing, Z.J., and Wang, Y. 2015. Adsorption of Cr (VI) on bamboo bark-based activated carbon in the absence and presence of humic acid. Colloids and Surf. A: Physicochem. Engin. Asp. 481: 108-116. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,585 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,196 |