در این مطالعه از غشای تبادل یون بر پایه¬ی (poly phenylen oxide) سولفونه شده و (poly vinyliden fluoride) اصلاح شده به عنوان جاذب جدید برای حذف یون سرب از محلول¬های آبی در سیستم گسسته استفاده شده است. تاثیر عوامل موثر مانند ph، دما، مقدار جاذب، غلظت اولیه یون فلزی و زمان تماس بر میزان حذف مورد بررسی قرار گرفت. روش رویه پاسخ(rsm) و طرح باکس-بنکن جهت یافتن شرایط بهینه برای رسیدن به بیشترین ظرفیت جذب (q) و بازده حذف(%r) یون سرب مورد استفاده قرار گرفت. اثرات اصلی و متقابل بین عامل¬ها بررسی و برای پاسخ بازده حذف مدل تجربی بدست آمد. و با به کارگیری تحلیل واریانس (anova)، آزمون عدم برازش و توزیع باقی¬مانده¬ها، اعتبار و شایستگی مدل بررسی شد. همچنین شرایط بهینه¬ی جذب شامل: مقدار جاذب (m)، ph، غلظت اولیه یون سرب ( ) و زمان تماس (t) بدست آمد. به منظور توصیف رفتار تعادلی برهمکنش جاذب-جذب شونده، همدماهای لانگمویر و فروندلیچ، ردلیچ-پترسون (r-p)، ترکیب لانگمویر- فروندلیچ و سیپس بررسی شدند. سینتیک فرایند جذب یون سرب توسط جاذب استفاده شده از مدل سینتیکی درجه دوم تبعیت می¬کند. بررسی پارامترهای ترمودینامیکی (?s?،g?? و h??) بررسی و محاسبه شد. همچنین اثر نمک¬های نیترات منیزیم، نیترات کلسیم، نیترات سدیم و نیترات پتاسیم بر روی بازده حذف بررسی شد. در نهایت به منظور شناسایی گروه¬های عاملی درگیر در فرایند جذب، طیف ft-ir ثبت و بررسی شد. در بخش دوم نانو سیلیکا به عنوان جاذبی موثر و جدید برای حذف رنگ مالاچیت سبز از محلول¬های به روش گسسته مورد استفاده قرار گرفت. به منظور بهینه¬سازی شرایط جذب برای رسیدن به بیشترین درصد حذف (%r) از طرح آماری آزمایش استفاده شد. طرح مرکب مرکزی برای مطالعه اثر سه عامل اصلی و تاثیرگذار بر فرایند حذف رنگ شامل: ph، مقدار جاذب (m) و غلظت اولیه رنگ (c0) مورد استفاده قرار گرفت که همه¬ی این عوامل و برهمکنش¬های آن¬ها در سطح اطمینان 95% معنی¬دار شناخته شده و یک مدل رگرسیونی مناسب جهت حذف رنگ مالاچیت سبز با استفاده از روش رویه پاسخ (rsm) ارائه گردید. با استفاده از تحلیل واریانس و دیگر آزمون¬های آماری مانند آزمون عدم برازش، توزیع باقی-مانده¬ها، اعتبار مدل ارزیابی و در نهایت تایید شد. به منظور توصیف فرایند جذب، همدماهای لانگمویر و فروندلیچ در دو شکل خطی و غیرخطی مورد بررسی قرار گرفت که مدل لانگمویر بهتر از همدمای فروندلیچ با داده¬های تعادلی منطبق می¬شود.