حذف رقابتي يون فلزات سنگين (سرب، مس و روي) در يك ستون بستر ثابت مغناطيسي توسط نانوذرات مغناطيسي Fe3O4 و بررسي عوامل فرايندي

در اين پژوهش، كارايي جاذب نانوذرات مغناطيسي اكسيدآهن با پوشش پلي وينيل پيروليدون در حذف رقابتي يون‌هاي سنگين سرب، مس و روي از محلول‌هاي آبي در دو سامانه ناپيوسته و ستون بستر ثابت بررسي شد. نتايج سينتيك ناپيوسته نشان داد كه بيش از%80 ظرفيت جذب نهايي در 30 دقيقه اول حاصل مي‌شود. مدل سينتيك شبه مرتبه دوم بهترين تطابق را با داده‌هاي تجربي نشان داد. هم‌دماي جذب نيز از مدل لانگموير پيروي كرد و ظرفيت جذب بيشينه براي يون‌هاي سرب، مس و روي به ترتيب 46، 41 و 26mg/g تعيين گرديد. ترتيب تمايل جذب يون‌هاي فلزات سنگين برسطح نانوذرات به‌صورت سرب ‎>مس ‎>روي است كه اين رفتار به تفاوت در ويژگي‌هاي فيزيكي وشيميايي يون‌ها نسبت داده مي‌شود. افزايش مقدار جاذب از 0/05 به 0/1g موجب بهبود زمان شكست ستون و افزايش بازده كلي جذب از مقادير 33، 20 و11% به 45، 26و 19% براي يون‌هاي سرب، مس و روي گرديد. كاهش دبي محلول ورودي از 10 به 5mL/min سبب افزايش قابل‌توجه زمان شكست (تا 34 دقيقه براي يون سرب) و زمان اشباع (بيش از105 دقيقه) شد. همچنين بازده كلي ستون در اين شرايط به ترتيب براي سرب، مس و روي 14، 18و %21 ارتقاء يافت. با افزايش غلظت اوليه از 10 به 20mg/L ، اگرچه ظرفيت جذب افزايش يافت، اما بازده كلي كاهش پيدا كرد. اين پژوهش نشان مي‌دهد كه مشخصه‌هاي عملياتي ستون تأثير معناداري بر كارايي جذب رقابتي يون‌هاي فلزات سنگين دارند.

237801

فرآيندهاي جداسازي

مهندسي شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان