ارزیابی پتانسیل حذف فلزات سنگین از پسابهای معدنی با استفاده از نانوذرات مگهمیتی

امروزه با افزایش فعالیت های صنعتی و معدنی، پساب های حاصل از این صنایع بیش از پیش حاوی عناصر فلزات سنگین می باشند. فلزات سنگین پایداری زیادی در محیط های آبی داشته و قابل نفوذ به درون ارگانیسم های زنده می باشند و اثرات بسیار مخربی بر سلامت انسان دارند. از این رو حذف این عناصر از پساب ها از اهمیت زیادی برخوردار است. در این پژوهش به منظور حذف فلزات سنگین از محیط های آبی از فرآیند جذب بوسیله ی نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن (مگهمایت) (?- fe2o3) که به روش جدیدی سنتز شده بود استفاده گردید. تاثیر پارامترهای ph ، دما، غلظت اولیه ی آلاینده و غلظت جاذب بر فرآیند جذب کاتیون های pb(ii) ، zn(ii) و cd(ii) بر نانوذرات مگهمایت با استفاده از طراحی آزمایش رویه پاسخ به روش باکس- بنکن مورد بررسی قرار گرفتند. سطوح پارامترهای مورد بررسی برای ph برابر با 5/4، 6 و 5/7، برای دما برابر با c ?25، c ?35 وc ?45، برای غلظت اولیه ی آلاینده برابر با 10، 30 و 50 mg/l و برای غلظت جاذب برابر با 1، 3 و 5 g/l تعیین شدند. نتایج حاصل نشان داد که عامل ph و غلظت اولیه آلاینده، موثرترین عوامل فرآیند جذب cd(ii) بوده و پارامترهای ph و غلظت جاذب برای جذب pb(ii) و عوامل ph ، دما و غلظت اولیه آلاینده برای جذب zn(ii) فاکتورهای موثر شناخته شدند. همچنین اثرات متقابل پارامترها در جذب هرکدام از کاتیونها نیز مشخص شدند.شرایط بهینه ی جذب بر اساس میزان مطلوبیت در 5/7 = ph ، دمای c ? 45، غلظت اولیه ی برابر با mg/l 50 و غلظت جاذب برابر با g/l 74/4 اتفاق افتاد که در آن درصد جذب کاتیونهای pb(ii) ، zn(ii) و cd(ii) به ترتیب برابر با 100، 53/42 و 55/16 بدست آمد. بررسی ایزوترمی جذب کاتیون های مذکور نیز به منظور شناخت رفتار رقابتی آنها در سیستم تک جزئی و سه جزئی انجام گرفت. در سیستم تک جزئی نتایج نشان داد که جذب کاتیون های zn(ii) و cd(ii) از مدل ایزوترمی فروندلیچ و جذب pb(ii) از مدل ایزوترمی لانگمویر پیروی می کنند. ظرفیت جذب ماکزیمم برای کاتیون های مذکور به ترتیب برابر با 66/19، 43/12 و 27/22 میلی گرم فلز بر گرم جاذب بدست آمد. در بررسی ایزوترمی سیستم سه جزئی، مشخص شد که کاتیون ها برای جذب بر سطح نانوذرات مگهمایت، رفتار رقابتی دارند. در سیستم سه جزئی جذب کاتیونهای zn(ii) و pb(ii) از مدل ایزوترمی لانگمویر و جذب cd(ii) از مدل فروندلیچ تبعیت می کنند.در بررسی سینتیکی جذب کاتیون-های pb(ii)، zn(ii) و cd(ii) در سیستم سه جزئی مشخص شد که جذب هر سه کاتیون از مدل سینتیکی کاذب مرتبه دوم تبعیت می کنند.