بررسی کارایی زغال زیستی اصلاح شده با منیزیم کلرید در حذف نیترات از محلول آبی: مطالعه سینتیک و همدمای جذب
نویسندگان
1 دانشگاه شهید چمران اهواز، دانشکده کشاورزی، گروه علوم و مهندسی خاک
2 دانش آموخته دکتری علوم خاک، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز
3 ستادیار گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز
4 استادیار، گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران .
doi
چکیده
چکیده اصلاح زغال زیستی با هدف بهبود ساختار منافذ، افزایش سطح ویژه، گروههای عاملی و کاهش محدودیت زغال زیستی اولیه در جذب آلایندهها صورت میگیرد. این پژوهش نیز به منظور بررسی کارایی زغال زیستی ذرت اصلاح شده در جذب نیترات از محلول آبی انجام شد. بدین منظور زغالهای زیستی از بقایای ذرت و بقایای ذرت اصلاح شده با منیزیم کلرید (MgCl2) در دمای 500 درجه سلسیوس تهیه شدند و ویژگیهای شیمیایی و فیزیکی آنها اندازهگیری شد.آزمایشهای جذب سطحی بهصورت پیمانهای انجام شد و تأثیر عوامل مؤثر بر فرآیند جذب نیترات توسط زغالهای زیستی شامل غلظت اولیه، زمان تماس و pH بررسی شد. بررسی ویژگیهای دو نوع زغال زیستی نشان داد، با اصلاح شیمیایی زغال زیستی عملکرد، pH، سطح ویژه، ظرفیت تبادل کاتیونی، ظرفیت تبادل آنیونی، محتوای اکسیژن، نسبت H/C و O/C افزایش یافت، در حالی که محتوای کربن و نسبت C/N کاهش یافت. نتایج جذب نیترات نشان داد فرآیند جذب در هر دو زغال زیستی پس از گذشت 480 دقیقه به تعادل رسید. مقدار pH بهینه در حذف نیترات سه بود. نتایج نشان داد که اصلاح شیمیایی زغال زیستی سبب افزایش ظرفیت جذب نیترات شده و حداکثر جذب نیترات به وسیله زغال زیستی تهیه شده از بقایای ذرت و زغال زیستی اصلاح شده به ترتیب 72/51 و 18/72 میلیگرم بر گرم برآورد شد. مدل لانگمویر بهترین برازش را برای دادههای هر دو نوع زغال زیستی نشان داد. همچنین فرآیند جذب نیترات با مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم قابل توصیف بود. بهطور کلی نتایج این پژوهش نشان داد اصلاح زغال زیستی ذرت با MgCl2میتواند سبب بهبود ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی و افزایش ظرفیت جذب نیترات از محلولهای آبی گردد. بنابراین زغال زیستی ذرت اصلاح شده با MgCl2، میتواند جاذب مناسبی برای پالایش منابع آبی آلوده به آلایندههای معدنی از جمله نیترات باشد.