جذب سطحی آلاینده¬های فلزی سرب و کبالت از محلول¬های آبی با استفاده از نانوذرات گرافیت و بررسی واکنش¬های تعادلی و سینتیکی

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

2 دانشیار، دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

3 کارشناسی ارشد فرآوری مواد معدنی از دانشکده معدن دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

doi
چکیده

زمینه و هدف: آب کافی و با کیفیت مطلوب برای ادامه حیات بشر ضروری است. کمبود آب و آلودگی آن به فلزات سنگین یکی از مهم­ترین مسائل زیست محیطی جهان امروزی است و بنابراین حذف آن ها از محیط­های آبی ضروری است. روش بررسی: روش­های مختلفی برای حذف فلزات سنگین از قبیل سرب و کبالت از محلول­های آبی توسعه یافته­اند که در میان آن­ها، جذب سطحی شناخته شده­تر و کارآمدتر است. در این پژوهش از گرافیت خام به عنوان نانوجاذب برای حذف یون­های فلزهای سنگین سرب و کبالت از محلول­های آبی استفاده شد. فاکتورهای مؤثر بر فرآیند جذب سطحی شامل pH، غلظت اولیه، دما و مقدار نانوجاذب مورد بررسی قرار گرفت. یافته­ ها: نتایج نشان داد که میزان درصد حذف یون­های فلزی با افزایش مقدار آلاینده، کاهش می­یابد. برای فلز سرب کاهش دما باعث افزایش راندمان و برای کبالت و حالت دوتایی افزایش دما باعث افزایش راندمان جذب می­شود. مقدار بهینه pH برای فلز سرب 5/5، برای فلز کبالت 5 و برای حالت دوتایی 6 بدست آمد. فرآیند جذب از نظر تعادلی و سینیتیکی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که فرآیند جذب هر دو فلز از دیدگاه تعادلی از مدل لانگمویر و از نظر سینتیک جذب سطحی از مدل شبه مرتبه دوم پیروی می­کند. بحث و نتیجه­ گیری: دستاوردهای حاصل از این پژوهش نشان داد که با استفاده از نانوجاذب گرافیت می­توان حدود 99 درصد از آلاینده­های سرب و کبالت را از محلول­های آبی حذف نمود.