مطالعه تعادلی و سینتیکی جذب سرب به وسیله پالیگورسکیت و سپیولیت در حضور آمینواسیدهای سیستئین و هیستیدین

سرنوشت فلزات سنگین وارد شده به خاک اصولاً به وسیله واکنش های سطحی بین فلز و کانی کنترل می شود. خاک یک سیستم طبیعی پیچیده است و شامل کانی های مختلف و ترکیبات آلی می باشد که هرکدام می توانند واکنش های متفاوتی با فلزات سنگین انجام دهند. بنابراین بررسی برهم کنش هر یک از اجزای سازنده خاک با فلزات سنگین در سیستم های مدل یک روش معمول برای درک بهتر نقش هریک از اجزای خاک در تحرک و سرنوشت فلزات سنگین در محیط زیست است. آمینواسیدهای آزاد از جمله ترکیبات آلی محلول با وزن مولکولی کم هستند. آمینواسیدها از منابع مختلفی مانند فرونشست تر وخشک، ترشحات ریشه، تجزیه بقایای آلی و ترشحات حیوانی و میکروبی وارد خاک می شوند. این ترکیبات آلی بر تحرک و جذب فلزات سنگین در خاک تأثیر می گذارند. در این تحقیق تأثیر هیستیدین و سیستئین بر جذب سرب به-وسیله پالیگورسکیت و سپیولیت به عنوان کانی های مهم مناطق خشک و نیمه خشک در شرایط آزمایشگاهی بررسی شد. داده های جذب تعادلی در محلول زمینه 01/0 میلی مولار کلرید کلسیم و غلظت سرب 5/0 تا 2 میلی مولار در حضور یک میلی مول بر لیتر سیستئین و هیستیدین به دست آمد. داده ها با استفاده از مدل های فرندلیخ، لانگمویر، کوبله کوریگان و تمکین برازش شدند. مدل های فرندلیخ و کوبله کوریگان برازش خوبی را برای کلیه داده ها نشان دادند. جذب سرب به-وسیله سپیولیت و پالیگورسکیت در حضور سیستئین کاهش یافت. دلیل این کاهش می تواند تشکیل کمپلکس های محلول پایدار و خنثی سیستئین- سرب باشد. تأثیر هیستیدین بر جذب سرب به وسیله دو کانی متفاوت بود. هیستیدین جذب سرب به-وسیله پالیگورسکیت را افزایش اما جذب سرب به وسیله سپیولیت را کاهش داد. سیستم پالیگورسکیت- هیستیدین دارای 6-5 = ph و سیستم سپیولیت- هیستیدین 7-6 = ph بود. در سیستم سپیولیت- هیستیدین، کمپلکس های هیستیدین- سرب بیشتر به صورت ml2h+ تشکیل شدند. تشکیل این کمپلکس ها مقدار سرب جذب شده به وسیله سپیولیت را کاهش داد. در سیستم پالیگورسکیت- هیستیدین- سرب، کمپلکس های هیستیدین، بیشتر به صورت ml2h2+2 وml2h3+3 تشکیل شدند که تمایل بیشتری به جذب الکتروستاتیک به وسیله سطح رس داشتند. همچنین امکان تشکیل کمپلکس سطحی سه گانه بین هیستیدین و سرب در سطح پالیگورسکیت وجود دارد. سپیولیت با وجود ظرفیت تبادلی کمتر در شرایط شیمیایی مشابه مقادیر بیشتری از سرب را نسبت به پالیگورسکیت جذب نمود. سینتیک جذب سرب به وسیله هر دوکانی در حضور و غیاب هیستیدین و سیستئین با مدل تابع توانی بهترین برازش را نشان داد. در سیستم سپیولیت سرعت جذب سرب در حضور هیستیدین و سیستئین کاهش پیدا کرد اما در سیستم پالیگورسکیت سرعت جذب سرب در حضور هیستیدین افزایش یافت.