بهینه‌سازی جذب یون نیکل از پساب توسط کامپوزیت کیتوسان/بنتونیت فعال‌شده با اسید‌کلریدریک: نقش مقدار بنتونیت ایرانی و عوامل مؤثر در جذب

doi
10.30501/jamt.2026.579626.1362
چکیده

آلودگی منابع آبی به کاتیون‌های فلزات سنگین مثل نیکل، کبالت و سرب یکی از مهم‌ترین چالش‌های زیست‌محیطی است. روش‌های گوناگونی برای کاهش غلظت این آلاینده‌ها تا حد مجاز و امکان استفادة مجدد از پساب‌های صنعتی در بخش‌های مختلف ازجمله صنعت و کشاورزی، توسعه یافته‌اند. دراین‌میان، جذب آلاینده‌ها با استفاده از جاذب‌های گوناگون یکی از مؤثرترین و پرکاربردترین روش‌ها به‌شمار می‌رود. در این تحقیق، جاذب کامپوزیتی کیتوسان/بنتونیت فعال‌شده با اسید‌کلریدریک به‌صورت مهره تهیه شد. برای این منظور، سوسپانسیون حاوی کیتوسان و بنتونیت با درصدهای مختلف تهیه و سپس قطره‌قطره به محیط قلیایی حاوی NaOH افزوده شد و به‌مدت 24 ساعت ماند تا مهره‌های مناسب از نظر اندازه، شکل و استحکام ظاهری تشکیل شوند. نتایج الگوی پراش اشعه ایکس مهره‌های کامپوزیتی حاکی‌از افزایش فاصلة صفحات مونت‌موری‌لونیت بود. همچنین نتایج آزمون سطح ویژه (BET) نشان داد که سطح ویژة مهره‌های کامپوزیتی کیتوسان-بنتونیت نسبت به مهرة کیتوسان حدود 407 درصد افزایش یافته است. در آزمایش طیف‌سنجی مادون‌قرمز تبدیل فوریه (FTIR)، تشکیل کمپلکس Ni(RNH2)+2 بین کاتیون نیکل و گروه آمینی کیتوسان در پیک جذبی با عدد موج cm-11632 مشاهده شد. در شرایط بهینه شامل: غلظت اولیة نیکل ppm80، pH برابر با 7 تا 8 و دمای 25 درجة سلسیوس، استفاده از مهره‌های کامپوزیتی کیتوسان/ بنتونیت فعال‌شده (با نسبت وزنی 2 به 1) منجر به 93 درصد حذف نیکل و ظرفیت جذب mg/g 6/18 شد. بررسی ایزوترم‌های جذب لانگ‌مویر و فروندلیچ برای مهرة کامپوزیتی کیتوسان/بنتونیتِ فعال‌شده نشان داد که نتایج با مدل فروندلیچ تطابق بهتری دارند.