تهیه کربن فعال از خاک اره چوب نراد (abies sp) برای حذف جیوه(ii) از محیط آبی

جیوه ماده ای سمی و سرطان زا برای انسان است که جزو آلاینده های اولیه محیط زیست محسوب می شود. جیوه از صنایع مختلف وارد محیط زیست می شود. در مطالعه حاضر، خاک اره چوب نراد با کلرید روی و فسفریک اسید فعال سازی شد. برای تهیه نمونه های کربن فعال، خاک اره نراد با پنچ نرخ اشباع از کلرید روی و فسفریک اسید (75/0 – 5/2 گرم بر گرم) فعال سازی شد. نمونه های اشباع شده با کلرید روی و فسفریک اسید در نرخ افزایش دما 5 درجه سانتی گراد بر دقیقه و 2 ساعت زمان ماند کربنی شدند. ویژگی های مواد خام و سنتز شده با میکروسکوب الکترونی روبشی (sem)، اندازه گیری سطح ویژه (bet)و مادون قرمز تبدیل فوریه (ft-ir) و تجزیه و تحلیل وزن سنجی حرارتی(tga) و آنالیز عنصری تعیین شد. نتایج bet نمونه های کربن نشان داد که کربن اشباع شده با کلرید روی با نسبت اشباع 5/2 گرم بر گرم دارای میانگین قطر حفرات 8/2 نانومتر و سطح ویژه 7/2168 متر مربع بر گرم است. در حالی که کربن تهیه شده با فسفریک اسید در نسبت اشباع 5/1 گرم بر گرم، میانگین قطر حفرات 1/2 نانومتر و سطح ویژه 8/1789 متر مربع بر گرم را دارا می باشد. آزمایش حذف جیوه در دو سیستم ناپیوسته و پیوسته انجام گرفت. تاثیر پارامتر های مختلف مانند، ph، غلظت اولیه یون فلزی، غلظت جاذب، دمای آزمایش، زمان تماس برای حذف جیوه در فرایند ناپیوسته انجام گرفت. اثر شدت جریان، غلظت فلز و ارتفاع ستون در جذب پیوسته مورد بررسی قرار گرفت. کربن فعال سازی شده با فسفریک اسید در نرخ اشباع 5/1، بهترین درصد حذف جیوه (<99?) را نشان داد. پارامتر های ترمودینامیک نشان داد که جذب جیوه گرماگیر است. مدل های هم دمای فرندلیخ و سینتیک شبه مرتبه دوم، به ترتیب با 9732/0 r2 > و 9747/0 r2 > تطابق بهتری با داده ها نشان دادند. به علاوه کربن فعال عامل دار شده با گوگرد برای حذف جیوه استفاده شد. ظرفیت جذب جیوه توسط کربن معمولی و کربن عامل دار 55/105 و 87/120 میلی گرم بر گرم بود. داده های جذب پیوسته با مدل یان (9922/0 r2 >) تطابق بهتری داشته و حداکثر ظرفیت جذب 73/693 میلی گرم بر گرم بود. آزمایش جذب و واجذب انجام گرفته که درصد حذف جیوه 16/21? درصد طی سه مرتبه عمل جذب کاهش یافت.