فروش فایل
فروش فایل ,دانلود فایل,خرید فایل,دانلود رایگان فایل,دانلود رایگانفروش فایل
فروش فایل ,دانلود فایل,خرید فایل,دانلود رایگان فایل,دانلود رایگانبررسی کارایی نانوذرات گرافناکساید در حذف کروم و سرب از محلولهای آبی
» :: بررسی کارایی نانوذرات گرافناکساید در الغا کروم و سرب از محلولهای آبی
چکیده
زمینه و هدف: امروزه از روشهای مختلفی برای حذف فلزات سنگین از منبع‌ها آب استفاده میشود که فرآیند جذب سطحی یکی از
آنها میباشد. نانوذرات گرافناکساید بهدلیل پتانسیل بالا، ظرفیت جذب و روی اختصاصی بالا، مورد توجه میباشد. این مطالعه، با هدف
بررسی کارایی نانوذرات گرافناکساید باب الغا کروم و سرب از محلولهای آبی انجام گرفت..
مقدار جاذب، دما و زمانهای مختلف ،pH ، روش تحقیق: این خواندن از نوع آزمایشی بود. باب این پژوهش، اثرات تراکم اولیه آلاینده
حرف بازده حذف کروم و سرب از محلولهای آبی توسط گرافناکساید مورد بررسی قرار گرفت.
با تراکم اولیه pH= با غلظت اولیه 4میلیگرم باب لیتر و برای کروم در 3 pH= یافتهها: بیشترین درصد حذف، برای سرب در 9
0گرم و در زمان ارتباط 15 دقیقه / 3میلیگرم باب لیتر رخ داد؛ همچنین بیشترین راندمان جذب برای سرب و کروم در جرم جاذب 01
42 درصد بهدست آمد. نتایج نشان داد، جذب سرب و کروم از ایزوترم فروندلیچ پیروی میکنند. نتایج / بهترتیب برابر: 90 درصد و 32
بازده از امعان ترمودینامیک واکنش نیز نشان داد که واکنش حذف کروم، از لحاظ دمایی از نوع واکنشهای گرمازا و واکنش حذف
سرب از سنخ واکنشهای گرماگیر میباشد.
نتیجهگیری: دلربا گرافناکساید عملکرد خوبی در حذف تاخت آلاینده مهم کروم و سرب از منابع آبی و پساب فاضلاب دارد.
واژههای کلیدی: گرافناکساید؛ کروم؛ سرب؛ ایزوترم جذب؛ ترمودینامیک
.38-27 :(1) 22 ؛ نشریه هفتگی علمی دانشگاه علوم طبابت بیرجند. 1394
1394/03/ 1393 پذیرش: 03 /11/ دریافت: 17
١ ادیب مسؤول؛ استادیار، امت مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت و عضو مرکز تحقیقات عوامل اجتماعی موثر بر سلامت، دانشگاه علوم پزشکی بیرجند، بیرجند، ایران؛
آدرس: بیرجند- خیابان غفاری- دانشگاه علوم طبابت بیرجند- کالج بهداشت- گروه مهندسی بهداشت محیط
Al.naghizadeh@yahoo.com : 056 پست الکترونیکی - 056 نمابر: 32440117 - تلفن: 32395346
٢ دانشجوی کارشناسی بزرگ مهندسی بهداشت محیط، عضو انجمن تحقیقات دانشجویی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی بیرجند، بیرجند، ایران.
www.SID.ir
Archive of SID
امعان کارایی نانوذرات گرافناکساید باب حذف کروم و سرب از محلولهای آبی علی نقیزاده و فاطمه مؤمنی
28
مقدمه
فلزات سنگین، ازجمله آلایندههای زیستمحیطی هستند
که مواجهه آدم با آنها از طریق ماء و مواد غذایی، میتواند
مسمومیتهای دیرپا و حاد خطرناکی ایجاد نماید. آلودگی ماء
با فلزات سنگین، یک مشکل موجود و درحالتوسعه در آفاق
است. فلزات سنگین مثل: سرب، مس، کادمیم، روی و نیکل،
ازجمله زیادترین آلودگیهای عام هستند که در
فاضلابهای صنعتی یافت میشوند. شعبه حراست از
محیطزیست ایالاتمتحده، حد استعاره کروم در آبهای
50 ) و برای سرب ppb) 0میلیگرم بر لیتر / سرسری را 05
.( 10 ) بازشناخت کرده است ( 1 ppb) 0/1 میلیگرم بر لیتر
روشهای مختلفی برای حذف فلزات سنگین از محلولهای
آبی بهکار رفته است که از آن جمله میتوان به سمت تبادل یون،
جذب سطحی، اسمز معکوس، الکترودیالیز، تبخیر غلظتی،
حذف زیستی، استحصال حلال، لختهشدن و فرآیند افراز
پیوسته اشاره نمود. درحال حاضر بهدلایل اقتصادی و فنّی،
این روشها اکثر باب داخل و خارج از کشور پذیرفته نیستند.
آیین انجذاب سطحی بهدلیل کارایی و کاربرد آسان، در
سالهای اخیر مورد توجه زیادی قرار افسرده است. عملکرد
،pH : فرآیند جذب سطحی، به پارامترهای مختلفی ازجمله
دما، نوع و غلظت جاذب مورد استعمال و سنخ ماده آلی یا
.(3 ، معدنی بستگی دارد ( 2
در بین جاذبها، نانوذرات گرافناکساید بهدلیل پتانسیل
بالا، ظرفیت جذب و سطح ویژه بالایی که دارند، برای حذف
فلزات وزین از آب مناسبت استفاده قرار میگیرند ( 3). گرافن،
یک جرم دوبعدی کریستالی است که باب سالهای اخیر
آشنایی و تحلیل شده است. صفحهای ورقهایشکل
بهضخامت اتم کربن را گرافن تکلایه مینامند. صفحات
گرافن، حرف کنار بازهم قرار گرفتن اتمهای کربن تشکیل میشوند.
باب یک صفحه گرافن، هر اتم کربن با 3 اتم کربن دیگر اتصال
داده است. این سه پیوند، باب یک صفحه قرار دارند و زوایای
آشکار آنها حرف یکدیگر مساوی و برابر با 120 درجه میباشد؛ در
این حالت، اتمهای کربن باب وضعیتی قرار میگیرند که
شبکهای از ششضلعیهای منظم را ابداع میکنند. البته این
ایدهآلترین حالت یک صفحه گرافن است. در یک صفحه
گرافن، تمام اتم کربن، یک پیوند آزاده در خارج از صفحه دارد.
این پیوند مکان مناسبی برای قرارگیری برخی از گروههای
عاملی و ایضاً اتمهای هیدروژن است ( 3). همانطور که
گفته شد، یکی از ویژگیهای گرافن، جذب آلایندههای ماء و
خاک است. از میان این آلایندهها، سرب و کروم بهدلیل
فراوانی مصرف آنها در صنعت، یکی از مهمترین
آلودهکنندههای محیطزیست در جهان امروزی بهشمار میآیند
و همکاران باب سال 2013 حرف بررسی جذب Rafal Sitko . (4)
یونهای فلزات دوظرفیتی از محلولهای آبی حرف استعمال از
گرافناکساید، مشاهده نمودند که حداکثر جذب در محدودهای
8 برای - 8 برای روی، 4 - 7 برای مس، 5 - آشکار 3 pH از
و Fan .( 7 برای سرب بهدست میآید ( 5 - کادمیم و 3
همکاران باب سال 2013 ، مخلوطی از گرافناکساید و کیتوزان
Magnetic Chitosan Graphene Oxide ) مغناطیسی
را بهعنوان جاذب مورد آزمایش قرار داده و ((MCGO
دریافتند که حداکثر ظرفیت جذب برای یونهای سرب، حدود
و همکاران باب سال 2014 با Kumar . ( %96/74 میباشد ( 6
بررسی الغا سرب و آرسنیک با استفاده از نانوهیبدریدهای
گرافناکساید و اکسید آهن منگنز، مشاهده کردند که
گرافناکساید کارآیی بسیاربالایی در حذف فلزات سنگین
ازجمله سرب از محلولهای ارزق دارد ( 7). در مطالعه حاضر،
کارآیی نانوذرات گرافناکساید در جذب فلزات وزین سرب و
کروم از ماء مورد بررسی قرار گرفت. در این خواندن اثرات
مقدار جاذب، غلظت اولیه فلزات سنگین سرب و کروم و ،pH
زمان، در اندازه جذب بررسی شد و همچنین حرف استفاده از
مدلهای ایزوترم جذب لانگمویر و فروندلیج، ایزوترم جذب
ایضاً مناسبت ارزیابی قرار گرفت
چکیدهزمینه و هدف: امروزه از روشهای مختلفی برای حذف فلزات سنگین از منبع‌ها آب استفاده میشود که فرآیند جذب سطحی یکی از
آنها میباشد. نانوذرات گرافناکساید بهدلیل پتانسیل بالا، ظرفیت جذب و روی اختصاصی بالا، مورد توجه میباشد. این مطالعه، با هدف
بررسی کارایی نانوذرات گرافناکساید باب الغا کروم و سرب از محلولهای آبی انجام گرفت..
مقدار جاذب، دما و زمانهای مختلف ،pH ، روش تحقیق: این خواندن از نوع آزمایشی بود. باب این پژوهش، اثرات تراکم اولیه آلاینده
حرف بازده حذف کروم و سرب از محلولهای آبی توسط گرافناکساید مورد بررسی قرار گرفت.
با تراکم اولیه pH= با غلظت اولیه 4میلیگرم باب لیتر و برای کروم در 3 pH= یافتهها: بیشترین درصد حذف، برای سرب در 9
0گرم و در زمان ارتباط 15 دقیقه / 3میلیگرم باب لیتر رخ داد؛ همچنین بیشترین راندمان جذب برای سرب و کروم در جرم جاذب 01
42 درصد بهدست آمد. نتایج نشان داد، جذب سرب و کروم از ایزوترم فروندلیچ پیروی میکنند. نتایج / بهترتیب برابر: 90 درصد و 32
بازده از امعان ترمودینامیک واکنش نیز نشان داد که واکنش حذف کروم، از لحاظ دمایی از نوع واکنشهای گرمازا و واکنش حذف
سرب از سنخ واکنشهای گرماگیر میباشد.
نتیجهگیری: دلربا گرافناکساید عملکرد خوبی در حذف تاخت آلاینده مهم کروم و سرب از منابع آبی و پساب فاضلاب دارد.
واژههای کلیدی: گرافناکساید؛ کروم؛ سرب؛ ایزوترم جذب؛ ترمودینامیک
.38-27 :(1) 22 ؛ نشریه هفتگی علمی دانشگاه علوم طبابت بیرجند. 1394
1394/03/ 1393 پذیرش: 03 /11/ دریافت: 17
١ ادیب مسؤول؛ استادیار، امت مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت و عضو مرکز تحقیقات عوامل اجتماعی موثر بر سلامت، دانشگاه علوم پزشکی بیرجند، بیرجند، ایران؛
آدرس: بیرجند- خیابان غفاری- دانشگاه علوم طبابت بیرجند- کالج بهداشت- گروه مهندسی بهداشت محیط
Al.naghizadeh@yahoo.com : 056 پست الکترونیکی - 056 نمابر: 32440117 - تلفن: 32395346
٢ دانشجوی کارشناسی بزرگ مهندسی بهداشت محیط، عضو انجمن تحقیقات دانشجویی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی بیرجند، بیرجند، ایران.
www.SID.ir
Archive of SID
امعان کارایی نانوذرات گرافناکساید باب حذف کروم و سرب از محلولهای آبی علی نقیزاده و فاطمه مؤمنی
28
مقدمه
فلزات سنگین، ازجمله آلایندههای زیستمحیطی هستند
که مواجهه آدم با آنها از طریق ماء و مواد غذایی، میتواند
مسمومیتهای دیرپا و حاد خطرناکی ایجاد نماید. آلودگی ماء
با فلزات سنگین، یک مشکل موجود و درحالتوسعه در آفاق
است. فلزات سنگین مثل: سرب، مس، کادمیم، روی و نیکل،
ازجمله زیادترین آلودگیهای عام هستند که در
فاضلابهای صنعتی یافت میشوند. شعبه حراست از
محیطزیست ایالاتمتحده، حد استعاره کروم در آبهای
50 ) و برای سرب ppb) 0میلیگرم بر لیتر / سرسری را 05
.( 10 ) بازشناخت کرده است ( 1 ppb) 0/1 میلیگرم بر لیتر
روشهای مختلفی برای حذف فلزات سنگین از محلولهای
آبی بهکار رفته است که از آن جمله میتوان به سمت تبادل یون،
جذب سطحی، اسمز معکوس، الکترودیالیز، تبخیر غلظتی،
حذف زیستی، استحصال حلال، لختهشدن و فرآیند افراز
پیوسته اشاره نمود. درحال حاضر بهدلایل اقتصادی و فنّی،
این روشها اکثر باب داخل و خارج از کشور پذیرفته نیستند.
آیین انجذاب سطحی بهدلیل کارایی و کاربرد آسان، در
سالهای اخیر مورد توجه زیادی قرار افسرده است. عملکرد
،pH : فرآیند جذب سطحی، به پارامترهای مختلفی ازجمله
دما، نوع و غلظت جاذب مورد استعمال و سنخ ماده آلی یا
.(3 ، معدنی بستگی دارد ( 2
در بین جاذبها، نانوذرات گرافناکساید بهدلیل پتانسیل
بالا، ظرفیت جذب و سطح ویژه بالایی که دارند، برای حذف
فلزات وزین از آب مناسبت استفاده قرار میگیرند ( 3). گرافن،
یک جرم دوبعدی کریستالی است که باب سالهای اخیر
آشنایی و تحلیل شده است. صفحهای ورقهایشکل
بهضخامت اتم کربن را گرافن تکلایه مینامند. صفحات
گرافن، حرف کنار بازهم قرار گرفتن اتمهای کربن تشکیل میشوند.
باب یک صفحه گرافن، هر اتم کربن با 3 اتم کربن دیگر اتصال
داده است. این سه پیوند، باب یک صفحه قرار دارند و زوایای
آشکار آنها حرف یکدیگر مساوی و برابر با 120 درجه میباشد؛ در
این حالت، اتمهای کربن باب وضعیتی قرار میگیرند که
شبکهای از ششضلعیهای منظم را ابداع میکنند. البته این
ایدهآلترین حالت یک صفحه گرافن است. در یک صفحه
گرافن، تمام اتم کربن، یک پیوند آزاده در خارج از صفحه دارد.
این پیوند مکان مناسبی برای قرارگیری برخی از گروههای
عاملی و ایضاً اتمهای هیدروژن است ( 3). همانطور که
گفته شد، یکی از ویژگیهای گرافن، جذب آلایندههای ماء و
خاک است. از میان این آلایندهها، سرب و کروم بهدلیل
فراوانی مصرف آنها در صنعت، یکی از مهمترین
آلودهکنندههای محیطزیست در جهان امروزی بهشمار میآیند
و همکاران باب سال 2013 حرف بررسی جذب Rafal Sitko . (4)
یونهای فلزات دوظرفیتی از محلولهای آبی حرف استعمال از
گرافناکساید، مشاهده نمودند که حداکثر جذب در محدودهای
8 برای - 8 برای روی، 4 - 7 برای مس، 5 - آشکار 3 pH از
و Fan .( 7 برای سرب بهدست میآید ( 5 - کادمیم و 3
همکاران باب سال 2013 ، مخلوطی از گرافناکساید و کیتوزان
Magnetic Chitosan Graphene Oxide ) مغناطیسی
را بهعنوان جاذب مورد آزمایش قرار داده و ((MCGO
دریافتند که حداکثر ظرفیت جذب برای یونهای سرب، حدود
و همکاران باب سال 2014 با Kumar . ( %96/74 میباشد ( 6
بررسی الغا سرب و آرسنیک با استفاده از نانوهیبدریدهای
گرافناکساید و اکسید آهن منگنز، مشاهده کردند که
گرافناکساید کارآیی بسیاربالایی در حذف فلزات سنگین
ازجمله سرب از محلولهای ارزق دارد ( 7). در مطالعه حاضر،
کارآیی نانوذرات گرافناکساید در جذب فلزات وزین سرب و
کروم از ماء مورد بررسی قرار گرفت. در این خواندن اثرات
مقدار جاذب، غلظت اولیه فلزات سنگین سرب و کروم و ،pH
زمان، در اندازه جذب بررسی شد و همچنین حرف استفاده از
مدلهای ایزوترم جذب لانگمویر و فروندلیج، ایزوترم جذب
ایضاً مناسبت ارزیابی قرار گرفت