حذف رنگ اورامین-O از محلول های آبی با استفاده از دو جاذب طبیعی و بهینه سازی فرایند به وسیله RSM

نویسندگان

1 گروه ریاضی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آیت ا... بروجردی، بروجرد، ایران

2 گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آیت ا... بروجردی، بروجرد، ایران

3 گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آیت ا... بروجردی، بروجرد، ایران

4 گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آیت ا... بروجردی، بروجرد، ایران

doi
10.22075/chem.2025.36456.2331
چکیده

هدف از این پژوهش، بررسی کارآیی دو زیست‌جاذب (تفاله چای و پوسته تخم مرغ کلسینه) برای حذف رنگ اورامین-O از محلول‌های آبی با استفاده از روش جذب سطحی می‌باشد. مقایسه مشخصه‌یابی FTIR، XRD و SEM برای جاذب‌ها قبل و بعد از جذب سطحی، جذب سطحی اورامین-O را بر روی آنها تایید کرد. پارامترهای موثر شامل pH اولیه محلول، غلظت اولیه اورامین-O، دوز جاذب، زمان تماس و دما به روش سطح پاسخ و طراحی کامپوزیت مرکزی بهینه‌سازی شدند. بالاترین بازده حذف، تحت شرایط بهینه برای تفاله چای 68/97% و برای پوسته تخم مرغ کلسینه 50/97% پیش‌بینی شد. نتایج تجربی مقادیر 50/96% و 20/96% را به ترتیب برای آنها نشان داد. pH بهینه تقریبا خنثی و دمای اتاق، هزینه بزرگ مقیاس کردن فرایند را کاهش می‌دهد. ایزوترم‌ها، ترمودینامیک و سینتیک جذب سطحی نیز مورد مطالعه قرار گرفتند. فرایند جذب سطحی از ایزوترم لانگمویر پیروی می‌کند، از نظر ترمودینامیکی، گرمازا و خودبه‌خودی است و از نظر سینتیکی تابعی از مدل شبه مرتبه دوم می‌باشد.میزان جذب اورامین-O بر روی تفاله چای بسته به نوع چای و روش فرآوری آن می‌تواند متفاوت باشد. تجزیه ناقص کربنات کلسیم به اکسید کلسیم هنگام کلسیناسیون پوسته تخم مرغ و جلوگیری از تشکیل ساختار متخلخل می‌تواند بر بازده جذب اثر بگذارد.جاذب‌های نانوزئولیت‌های NaX و نانولوله‌های کربنی چند دیواره بازده حذف بالاتری نسبت به تفاله چای و پوسته تخم‌مرغ کلسینه دارند، اما آنها طبیعی و فراوان نیستند، گران هستند و روش تهیه آنها دشوار و پرهزینه است. بنابراین، جاذب‌های این کار جاذب‌های مناسب‌تری برای حذف اورامین-O هستند.