بخشی از مقاله
مقدمه
فلزات سنگین از آلایندههای پایدار غیرقابل تجزیه بیولوژیکی هستند که میتوانند در محیط زیست به آب و خاک وارد شده و از آنجا جذب گیاه شده و وارد زنجیره غذایی گردند. برای هر کدام از فلزات سنگین حدی تعیین شده است که بالاتر از آن می تواند سمی و خطرناک باشد. فلزات سنگین تحت تاثیر فعالیتهای صنعتی و توسعه فنآوری بیشتر از میزان طبیعی در محیط زیست منتشر شدهاند - . - Gadd, 1992 این فلزات به دلیل سمی بودن، اثرات نابهنجاری بر محیط زیست و سلامتی موجودات به ویژه انسانها دارند.
مس از جمله این فلزات سنگین است که از طریق فعالیتهای صنعتی مثل آبکاری، ذوب و تصفیه فلزات، معادن، نیروگاهها، صنایع نساجی، مصرف کودهای شیمیایی، قارچکشهای محتوی مس و لجن فاضلاب وارد محیط زیست می-شود، بنابراین توسعه روشهایی که بتواند فلزات سنگین را از محیط زیست حذف کند بسیار مهم است. فلزات سنگین از پسابها به روشهای مختلفی از جمله: برون جذب، تبادل یونی، رسوب شیمیایی و اسمز معکوس حذف میشوند. در بین این روشها، فرآیند برون جذب بازده بالاتری در حذف فلزات سنگین دارد.
Lin and Juang, 2002 - کانیهای رسی، ریزترین جزء معدنی در خاکها و رسوبات هستند. این ذرات کلوئیدی به دلیل سطح ویژه زیاد، ظرفیت تبادل کاتیونی بالا، فراوانی طبیعی هم در خاک و هم بهصورت نهشتههای عظیم در مناطق مختلف بهعنوان جاذب بهمنظور حذف فلزات سنگین مورد استفاده قرار میگیرند. در این تحقیق از رس زئولیت که در گروه آلومینوسیلیکاتهای بلوری و هیدراته فلزات قلیایی و قلیایی خاکی قرار میگیرد بهعنوان جاذبی جهت حذف عنصر مس از محلولهای آبی استفاده شد. همچنین در این مطالعه اثر زمان تماس جاذب و جذب شونده و تاثیر قدرت یونی بر حذف مس مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روشها
نمونه رسزئولیت تهیه شده از معدنی در سمنان آسیاب و از الک 270 مش عبور داده شد. جهت بهدست آوردن زمان رسیدن به تعادل، سینتیک جذب مس توسط زئولیت در زمانهای 0/5، 1/5، 3، ،12،16، 18و 24 ساعت انجام شد. بدین منظور، مقدار 0/3 گرم زئولیت و 30 میلیلیتر محلول 250 پیپیام مس حاوی محلول الکترولیت 0/01 مولار کلرید کلسیم در زمانهای مختلف در دمای 25 درجه سانتیگراد شیک گردید و پس از شیک، سانتریفیوژ و محلول رویی جهت اندازهگیری مس باقیمانده در محلول با استفاده از دستگاه اتمیک جمع-آوری شد. اختلاف مقدار مس اولیه و باقیمانده بیانگر مس جذب شده توسط زئولیت بود.
بهمنظور بررسی اثر قدرت یونی، سوسپانسیون 1 درصدی از جاذب و جذب شونده حاوی غلظتهای 0-250 پیپیام مس با استفاده محلولهای 0/01 و 0/1 مولار کلرید کلسیم با سه تکرار تهیه شد. پس از شیک نمونهها بهمدت 24 ساعت، سانتریفیوژ و محلول رویی جهت اندازهگیری مقدار مس باقیمانده جمعآوری گردید. برازش مدلهای شبه رده اول، دوم و تابع توانی بر دادههای حاصل از سینتیک جذب و برازش مدلهای لانگمویر و فروندلیخ بر دادههای حاصل از همدمای جذب با استفاده از روش رگرسیون غیر خطی به کمک نرمافزار GraphPad Prism انجام گرفت.
نتایج و بحث
سینتیک جذب بیانگر شدت جذب توسط جذبکننده و زمان رسیدن واکنش به تعادل است که در درک فرآیند جذب وکارایی جاذب نقش اساسی دارد. در شکل 1، اثر زمان بر جذب مس توسط زئولیت همراه با مدلهای برازش یافته بر آنارائه گردیده است. دادههای سینتیک جذب مس توسط زئولیت نشان میدهد که مدلهای شبهرده اول، دوم و تابع توانی در توصیف سینتیک جذب موفق بودند. بیشترین مقدار جذب توسط این کانی در 10 ساعت اولیه صورت گرفت و بعد از آن افزایش معنیداری در میزان جذب دیده نشد.
