بخشی از مقاله
چکیده
در این مطالعه از نانو پودر اسپینل Ni0/5 Mn0/5 Fe2O4 به عنوان جاذب مناسب و جدید برای حذف رنگ ائوسین y از محلول های آبی استفاده شد . مقادیر جذب تعادلی تابع از pH محلول ، دما ، زمان تماس ، مقدار اولیه ائوسین و مقدار جاذب است . ایزوترم های جذب مختلفی از جمله لانگمویر ، فرندلیچ و تمکین مطالعه شد . بهترین مدل تطبیق یافته با داده های آزمایش های تعادلی برای نانو پودر اسپینل Ni0/5 Mn0/5 Fe2O4 مدل تمکین بود . مدل های سنتیکی مختلف برای توصیف داده های سنتیکی به کار رفتند و مدل سنتیکی شبه مرتبه دوم با نتایج منطبق بود.
-1مقدمه
درسال 2005پورکیت و همکارانش جذب ائوسین از محلول آبی را با استفاده از به کاربردن کربن فعال به عنوان جاذب موردبررسی قراردادند . ائوسین رنگی آنیونی و با سمیت بالاست . اثرغلظت اولیه رنگ،زمان تماس ، pH و دما روی جذب ائوسین به وسیله یک مقدار ثابت از کربن فعال درحدود 1 - گرم برلیتر - در سیستم بچ وستونی بررسی شد . داده های آزمایش به طور موفقیت آمیزی با ایزوترم های لانگمویرو فروندلیچ و سرعت جذب با مدل سینتیکی شبه مرتبه مرتبه دوم مطابقت داشت . مدل سینتیکی تجربی برای واجذب رنگ از کربن فعال با استفاده ازسورفکتانت های مختلف و تکنیک های واجذب رنگ به واسطه تغییر در pH بررسی و مطالعه شد.
درسال 2011 هیوانگ و همکارانش جذب ائوسینYرا در سیستم بچ در محلول آبی به وسیله چیتوسان اصلاح شده با تترااتیلن پتامین مورد آزمایش و بررسی قرار دادند . پارامترهای که در این آزمایش بررسی شدند عبارتند از : PH محلول ، دوزجاذب ، زمان تماس ، سرعت هم زدن و غلظت اولیه محلول ائوسین. ازمدل های لانگمویر و فروندلیچ برای تطبیق داده های آزمایش با ایزوترم های جذب استفاده شد که در نهایت با محاسبه مقدار ضریب همبستگی مشاهده شد که داده های آزمایش با معادله لانگمویر مطابقت بسیار خوبی دارد.ماکزیمم ظرفیت جذب دردمای298کلوین برابربا292/4میلی گرم برگرم بود.مطالعات سینتیکی مطابق بامدل شبه مرتبه دوم است.مطالعات ترمودینامیکی حاکی ازجذب خودبخودی وگرما- گیر ائوسین روی جاذب به کاررفته بود.
درسال2011هیوانگ وهمکارانش جذب ائوسینYراازمحلول آبی برروی چیتوسان اصلاح شده بااتیلن دی آمین موردبررسی قراردادند.پارامترهای مختلفی ازجمله اثراندازه ذرات ،سرعت هم زدن وزمان تماس - 10دقیقه تا24ساعت - ،دوزجاذب 50-500 - میلی گرم برلیتر - و غلظت اولیه رنگ - 50-300میلی گرم بر لیتر - روی فرایند جذب مورد بررسی قرارگرفتند . مدل های ایزوترم لانگمویر و فروندلیچ مطالعه شدند و مشخص شدندکه داده های با مدل ایزوترم لانگمویر تطبیق بهتری دارند و ماکزیمم ظرفیت جذب برابر با 294/12 میلی گرم برگرم در25 درجه سانتی گراد برآورد شد . مطالعات سینتیکی از مدل شبه مرتبه دوم تبعیت می کرد و پارامترهای ترمودینامیکی نشان داد که فرایند جذب خود به خودی و گرمازا می باشد
-2بررسی حذف آلاینده - رنگ : - Eosin
در این پژوهش آلاینده مورد نظر رنگی به نام Eosin است. به این صورت که از نانو ذره Ni0.5Mn0.5Fe2O4 به عنوان جاذب استفاده شده است و در جهت حذف آلاینده به کار برده شده است. برای حذف رنگ شرایطی از جمله اثر pH غلظت رنگ، مقدار جاذب و زمان تماس مد نظر بوده است که به بررسی آنها پرداخته شد.اثر : pHpH محلول یک پارامتر مهم است که بر جذب سطحی مولکول های رنگ اثر می کند. اثر pH محلول بر راندمان حذف رنگ Eosin روی نانو ذرات Ni0.5Mn0.5Fe2O4 در pHهای مختلف از محدوده 2 تا 13 با زمان همزدن 10 دقیقه ارزیابی شده است. غلظت اولیه رنگ 50 میلی گرم بر لیتر و مقدار جاذب 0/01 گرم ثابت شده است. درصد حذف رنگ به کمک فرمول زیر محاسبهشده است:
معادله Re movalRate [ - c0حذف رنگ در pH اسیدی بیشترین مقدار است و زمانیکه pH از 2 به 13 افزایش می یابد، درصد حذف کاهش می یابد. در pH=2 حذف رنگ بیشترین مقدار است. %96 حذف رنگ در این pH مشاهده می شود. بنابراین به نظر می رسد حذف رنگ در pH=2 بهترین نتیجه را می دهد و این pH برای اجرای آزمایش های پژوهش مورد بررسی انتخاب شد.اثر زمان تماس و مقدار جاذب:برای ارزیابی بیشتر حذف رنگ، اثر زمان تماس و غلظت جاذب بر روی حذف Eosin توسط نانو ذرات Ni0.5Mn0.5Fe2O4 بررسی شده است. برای تمامی آزمایشات، غلظت رنگ اولیه 50 میلی گرم بر لیتر و pH محلول 2 ثابت شد. اینگونه برآورد شده است که افزایش زمان تماس در مقدارهای مختلف جاذب منجر به کاهش در غلظت باقی مانده آلاینده می شود. این رفتار همچنین زمانیکه مقدار جاذب از 0/005 به 0/02 افزایش می یابد، مشاهده می شود. این کاهش در غلظت به علت جذب Eosin روی نانو ذراتNi0.5Mn0.5Fe2O4 است.
اثر غلظت رنگ:
غلظت رنگ اولیه یک تغییر مهم است که می تواند بر روند جذب تاثیر بگذارد. اثر غلظت رنگ اولیه روی راندمان حذف رنگ توسط نانو ذرات به وسیله غلظت های مختلف رنگ اولیه از 50 میلی گرم بر لیتر تا 300 میلی گرم بر لیتر در pH= 2 مطالعه شد. مقدار جاذب 0/01 گرم و زمان تماس 30 دقیقه اعمال شد.
مطالعات سینیتیکی جذب:
برای مشخص کردن مدل حذف شیمیایی مناسب برای توصیف تجربی داده های سینیتیکی، داده های حاصل با استفاده از مدل های سرعت واکنش شبه مرتبه اول و شبه مرتبه دوم مورد بررسی قرار گرفته شد. این مدل ها توسط معادلات زیر بیان می شوند:معادله شبه مرتبه اول : معادله شبه مرتبه دوم :: K1 ثابت سرعت معادله شبه مرتبه اول
