جذب مس و روی از محلول‌های آبی بوسیله دیاتومیت: سینتیک و ترمودینامیک
چکیده سابقه و هدف: فلزات سنگین از طریق تخیله پساب‌های صنعتی و فاضلاب‌های شهری وارد محیط می‌شوند. فلزات مس و روی در مقادیر کم از عناصر ضروری زندگی بشمار می-روند ولی در غلظت‌های زیاد باعث مشکلات زیست محیطی می-شوند. روش‌های مختلفی حذف فلزات از منابع آب‌های آلوده وجود دارد که یکی از آن‌ها جذب با استفاده...
Saved in:
| Main Authors: | , , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | fas |
| Published: |
Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
2019-12-01
|
| Series: | پژوهش‌های حفاظت آب و خاک |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://jwsc.gau.ac.ir/article_4872_381e0684054fcc56574b94e49a3f8e44.pdf |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1846142801993007104 |
|---|---|
| author | مرضیه پیری ابراهیم سپهر عباس صمدی خلیل فرهادی محمد علیزاده خالدآباد |
| author_facet | مرضیه پیری ابراهیم سپهر عباس صمدی خلیل فرهادی محمد علیزاده خالدآباد |
| author_sort | مرضیه پیری |
| collection | DOAJ |
| description | چکیده سابقه و هدف: فلزات سنگین از طریق تخیله پساب‌های صنعتی و فاضلاب‌های شهری وارد محیط می‌شوند. فلزات مس و روی در مقادیر کم از عناصر ضروری زندگی بشمار می-روند ولی در غلظت‌های زیاد باعث مشکلات زیست محیطی می-شوند. روش‌های مختلفی حذف فلزات از منابع آب‌های آلوده وجود دارد که یکی از آن‌ها جذب با استفاده از جاذب‌های معدنی ارزان قیمت می‌باشد. مواد و روش‌ها: دیاتومیت به عنوان جاذب مس و روی از معدن بیرجند تهیه شد. در این مطالعه سینتیک و ترمودینامیک جذب مس و روی از محلول‌های آبی به وسیله دیاتومیت در سیستم ناپیوسته (Batch) مورد بررسی قرار گرفت. بطوریکه برای مطالعات سینتیک مقدار 1/0 گرم از دیاتومیت در لوله ریخته و 25 میلی‌لیتر از محلول‌های مس و روی با غلظت 100 میلی‌گرم بر لیتر در محلول زمینه 03/0 مولار نیترات سدیم افزوده شده و در زمان‌های مختلف (0، 10، 20، 40، 60 ثانیه، 2، 5، 10، 20، 40، 60 دقیقه و 2، 4، 6 ساعت) همزده شد و ترمودینامیک جذب فلزات در دماهای (10، 20، 30 و 40 درجه سلسیوس) قرار گرفت. رفتار جذب فلزات سنگین (مس و روی) در زمان‌های مختلف توسط مدل‌های سینتیکی شبه درجه اول، شبه درجه دوم، ایلوویچ و تابع توانی مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین مدل‌های هم‌دمای جذب لانگمویر، فروندلیچ، تمکین و دوبینین-رادوشکویچ برای برازش داده‌های جذب در دماهای (10، 20، 30 و 40 درجه سلسیوس) بکاربرده شدند. یافته ها: نتایج این پژوهش نشان داد، با افزایش زمان تماس میزان جذب هر دو فلز توسط دیاتومیت افزایش پیدا کرد و زمان لازم برای ایجاد تعادل میان فلز جذب شده روی سطح جامد و کسر باقی‌مانده در محلول برای فلزات مورد مطالعه مس و روی به ترتیب حدود 40 و 120 دقیقه بدست آمد. همچنین میزان جذب مس بوسیله دیاتومیت بیشتر از روی بدست آمد، بطوریکه در دمای 20 درجه سلسیوس حداکثرجذب مس و روی (qmax) بوسیله دیاتومیت به ترتیب 56 و 27 میلی گرم بر گرم شد. نتایج جذب فلزات در زمان‌های مختلف با مدل شبه درجه دوم برازش بهتری نشان داد (99/0=R2). با افزایش دما میزان جذب مس و روی به وسیله دیاتومیت افزایش یافت، مدل لانگمویر برازش بهتری با داده‌های جذب در دماهای مختلف دارد (96/0–99/0=R2). پارامترهای ترمودینامیکی شامل تغییرات انرژی آزاد گیبس (G∆)، آنتالپی (H∆) و آنتروپی (S∆) نشان داد که فرایند جذب مس و روی بوسیله دیاتومیت در دمای 10 تا 40 درجه سلسیوس خودبخودی و گرماگیر است. انرژی جذب مدل دوبینین-رادوشکویچ(E) نشان داد جذب مس و روی به وسیله دیاتومیت احتمالا از مکانیسم فیزیکی کنترل می‌شود ( kJ mol−18 >E). نتیجه‌گیری: با توجه به حضور فلزات سنگین در آب‌های آلوده و اهمیت حذف آن‌ها، استفاده از دیاتومیت به عنوان یکی از جاذب‌های ارزان قیمت، ارزان و قابل دسترس می‌تواند در حذف فلزات سنگین به ویژه مس و روی از منابع آب‌های صنعتی آلوده موثر باشد. |
| format | Article |
| id | doaj-art-b52765f9184a4d288ecc0ba4cf6c8cf5 |
| institution | Kabale University |
| issn | 2322-2069 2322-2794 |
| language | fas |
| publishDate | 2019-12-01 |
| publisher | Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources |
| record_format | Article |
| series | پژوهش‌های حفاظت آب و خاک |
| spelling | doaj-art-b52765f9184a4d288ecc0ba4cf6c8cf52024-12-03T04:53:44ZfasGorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resourcesپژوهش‌های حفاظت آب و خاک2322-20692322-27942019-12-01265597510.22069/jwsc.2020.16540.31864872جذب مس و روی از محلول‌های آبی بوسیله دیاتومیت: سینتیک و ترمودینامیکمرضیه پیری0ابراهیم سپهر1عباس صمدی2خلیل فرهادی3محمد علیزاده خالدآباد4دانشگاه ارومیهگروه علوم خاک دانشگاه ارومیهاستاد گروه علوم خاک دانشگاه ارومیهدانشگاه ارومیهدانشگاه ارومیهچکیده سابقه و هدف: فلزات سنگین از طریق تخیله پساب‌های صنعتی و فاضلاب‌های شهری وارد محیط می‌شوند. فلزات مس و روی در مقادیر کم از عناصر ضروری زندگی بشمار می-روند ولی در غلظت‌های زیاد باعث مشکلات زیست محیطی می-شوند. روش‌های مختلفی حذف فلزات از منابع آب‌های آلوده وجود دارد که یکی از آن‌ها جذب با استفاده از جاذب‌های معدنی ارزان قیمت می‌باشد. مواد و روش‌ها: دیاتومیت به عنوان جاذب مس و روی از معدن بیرجند تهیه شد. در این مطالعه سینتیک و ترمودینامیک جذب مس و روی از محلول‌های آبی به وسیله دیاتومیت در سیستم ناپیوسته (Batch) مورد بررسی قرار گرفت. بطوریکه برای مطالعات سینتیک مقدار 1/0 گرم از دیاتومیت در لوله ریخته و 25 میلی‌لیتر از محلول‌های مس و روی با غلظت 100 میلی‌گرم بر لیتر در محلول زمینه 03/0 مولار نیترات سدیم افزوده شده و در زمان‌های مختلف (0، 10، 20، 40، 60 ثانیه، 2، 5، 10، 20، 40، 60 دقیقه و 2، 4، 6 ساعت) همزده شد و ترمودینامیک جذب فلزات در دماهای (10، 20، 30 و 40 درجه سلسیوس) قرار گرفت. رفتار جذب فلزات سنگین (مس و روی) در زمان‌های مختلف توسط مدل‌های سینتیکی شبه درجه اول، شبه درجه دوم، ایلوویچ و تابع توانی مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین مدل‌های هم‌دمای جذب لانگمویر، فروندلیچ، تمکین و دوبینین-رادوشکویچ برای برازش داده‌های جذب در دماهای (10، 20، 30 و 40 درجه سلسیوس) بکاربرده شدند. یافته ها: نتایج این پژوهش نشان داد، با افزایش زمان تماس میزان جذب هر دو فلز توسط دیاتومیت افزایش پیدا کرد و زمان لازم برای ایجاد تعادل میان فلز جذب شده روی سطح جامد و کسر باقی‌مانده در محلول برای فلزات مورد مطالعه مس و روی به ترتیب حدود 40 و 120 دقیقه بدست آمد. همچنین میزان جذب مس بوسیله دیاتومیت بیشتر از روی بدست آمد، بطوریکه در دمای 20 درجه سلسیوس حداکثرجذب مس و روی (qmax) بوسیله دیاتومیت به ترتیب 56 و 27 میلی گرم بر گرم شد. نتایج جذب فلزات در زمان‌های مختلف با مدل شبه درجه دوم برازش بهتری نشان داد (99/0=R2). با افزایش دما میزان جذب مس و روی به وسیله دیاتومیت افزایش یافت، مدل لانگمویر برازش بهتری با داده‌های جذب در دماهای مختلف دارد (96/0–99/0=R2). پارامترهای ترمودینامیکی شامل تغییرات انرژی آزاد گیبس (G∆)، آنتالپی (H∆) و آنتروپی (S∆) نشان داد که فرایند جذب مس و روی بوسیله دیاتومیت در دمای 10 تا 40 درجه سلسیوس خودبخودی و گرماگیر است. انرژی جذب مدل دوبینین-رادوشکویچ(E) نشان داد جذب مس و روی به وسیله دیاتومیت احتمالا از مکانیسم فیزیکی کنترل می‌شود ( kJ mol−18 >E). نتیجه‌گیری: با توجه به حضور فلزات سنگین در آب‌های آلوده و اهمیت حذف آن‌ها، استفاده از دیاتومیت به عنوان یکی از جاذب‌های ارزان قیمت، ارزان و قابل دسترس می‌تواند در حذف فلزات سنگین به ویژه مس و روی از منابع آب‌های صنعتی آلوده موثر باشد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_4872_381e0684054fcc56574b94e49a3f8e44.pdfجذبسینتیکدیاتومیتمسروی |
| spellingShingle | مرضیه پیری ابراهیم سپهر عباس صمدی خلیل فرهادی محمد علیزاده خالدآباد جذب مس و روی از محلول‌های آبی بوسیله دیاتومیت: سینتیک و ترمودینامیک پژوهش‌های حفاظت آب و خاک جذب سینتیک دیاتومیت مس روی |
| title | جذب مس و روی از محلول‌های آبی بوسیله دیاتومیت: سینتیک و ترمودینامیک |
| title_full | جذب مس و روی از محلول‌های آبی بوسیله دیاتومیت: سینتیک و ترمودینامیک |
| title_fullStr | جذب مس و روی از محلول‌های آبی بوسیله دیاتومیت: سینتیک و ترمودینامیک |
| title_full_unstemmed | جذب مس و روی از محلول‌های آبی بوسیله دیاتومیت: سینتیک و ترمودینامیک |
| title_short | جذب مس و روی از محلول‌های آبی بوسیله دیاتومیت: سینتیک و ترمودینامیک |
| title_sort | جذب مس و روی از محلول‌های آبی بوسیله دیاتومیت سینتیک و ترمودینامیک |
| topic | جذب سینتیک دیاتومیت مس روی |
| url | https://jwsc.gau.ac.ir/article_4872_381e0684054fcc56574b94e49a3f8e44.pdf |
| work_keys_str_mv | AT mrḍyhpyry jdẖbmswrwyạzmḥlwlhạyậbybwsylhdyạtwmytsyntyḵwtrmwdynạmyḵ AT ạbrạhymsphr jdẖbmswrwyạzmḥlwlhạyậbybwsylhdyạtwmytsyntyḵwtrmwdynạmyḵ AT ʿbạsṣmdy jdẖbmswrwyạzmḥlwlhạyậbybwsylhdyạtwmytsyntyḵwtrmwdynạmyḵ AT kẖlylfrhạdy jdẖbmswrwyạzmḥlwlhạyậbybwsylhdyạtwmytsyntyḵwtrmwdynạmyḵ AT mḥmdʿlyzạdhkẖạldậbạd jdẖbmswrwyạzmḥlwlhạyậbybwsylhdyạtwmytsyntyḵwtrmwdynạmyḵ |