بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق زیستتودههای مختلف جهت حذف کروم شش ظرفیتی غربال شدند. در ابتدا از میان زیستتوده های مختلف یک نوع یونجه با حذف حدود ٩٢ درصد کروم به عنوان زیستتوده مناسب انتخاب گردید، سپس شرایط جذب برای این زیستتوده بهینه گردید و با غلظت اولیه کروم معادل ١٠٠ میلیگرم بر لیتر و زیستتوده ١٥ گرم بر لیتر درصد حذف کروم به ٩٨ که معادل ٥/٦ میلیگرم کروم شش ظرفیتی به ازای هر گرم زیستتوده میباشد، در مدت ٢ ساعت رسید.
مقدمه
کروم عنصری فلزی با سمیت بالا میباشد که بواسطه استفاده وسیعش در صنعت، در بیشتر کشورها به عنوان یک معضل جدی برای محیط زیست، گیاهان، حیوانها و انسان مطرح شده است. کروم در صنایع مختلفی همچون آبکاری و تکمیل فلزات، دباغی چرم و نگهداری چوب کاربرد دارد و به دو فرم متداول سه و شش ظرفیتی به پسابهای این صنایع وارد میگردد ]٣-١.[ کروم شش ظرفیتی در مقایسه با کروم سه ظرفیتی سمیت بیشتری داشته، عامل ایجاد سرطان، ناراحتیهای کبدی، حساسیتهای پوستی و زخمهای معده و روده در انسان میشود ]١ و ٣.[ روش عمومی تصفیه پسابهای حاوی کروم ترسیب هیدروکسید کروم سه ظرفیتی میباشد.
در این روش کروم شش ظرفیتی به کمک مواد احیا کننده به کروم سه ظرفیتی احیا شده و سپس به صورت هیدروکسید رسوب میکند. در این روش لجن شیمیایی سمی زیادی تولید میشود و با توجه به هزینه بالای آن قادر به احیای کامل کروم شش ظرفیتی نیست. آبهای با غلظتهای پایینتر کروم بوسیله رزینهای تعویض یونی تصفیه میشوند. این روش بازده خوبی دارد و لجن زیادی نیز تولید نمیکند، لیکن قیمت بسیار بالای رزینها استفاده از این روش را در تصفیه پساب محدود کرده است ]٢.[ جذب زیستی فلزات با توجه به ارزانی و فراوانی جاذبهای زیستی و فرآیندهای ساده آنها روش مناسبی جهت حذف کروم میباشد. زیستتودههای گیاهی تمایل به جذب اکسیدهای مختلف کروم را دارند.
از گیاهان مختلف توانمند به جذب کروم میتوان به لوبیا، گندم، جو، گل کلم و کلم پیچ اشاره کرد. برخی زیستتودههای گیاهی فراوان و ارزانقیمت نیز مانند جلبکهای دریایی، سنبل آبی، خاک اره، جلبکهای سبز، قهوهای و قرمز، یونجه و خزهها نیز جهت حذف کروم مناسب میباشند ]٦-١.[ مهمترین مرحله در هر فرآیند بیولوﮊیکی بهینه سازی شرایط فرآیند میباشد. روش پاسخ سطح یکی از روشهای عاملی بهینهسازی میباشد. طرح عاملی برای تعداد زیادی از متغیرها مفید میباشد و تعداد زیادی آزمایش را بطور همزمان انجام داده و تداخل اثرها نیز در آن مشخص میشود ]٧.[ روش پاسخ سطح ارتباطات موجود میان یک دسته از متغیرهای آزمایشگاهی را با پاسخهای اندازهگیری شده به صورت یک مدل نشان میدهد.
این مدل معمولاﹰ یک معادله رگراسیون میباشد و پاسخ بهینه با اپتیمم کردن این معادله بدست میآید. غالباﹰ معادلات رگراسیون با مقادیر کد شده بدست میآیند، که xi مقدار کد شده متغیر غیر وابسته طام، Xi مقدار غیر کد شده متغیر طام، مXi مقدار غیر کد شده متغیر طام در نقطه مرکزی١ و Xi مقدار متغیر مرحلهای٢ xi میباشد. یک آزمایش پاسخ سطحی با ش متغیر
دارای ٦ + ش٢ + ش٢ آزمایه بوده و هر متغیر دارای ٥ سطح میباشد. سطوح متغیرها به این صورت تعریف میشوند که یک سطح پایین - ١- - و یک سطح بالا - ١ - + برای هر متغیر در نظر گرفته میشود.
بهترین معیار سنجش ضریب اندازهگیری٦ جللض میباشد که هر چه به یک نزدیکتر باشد، نتایج آزمایشها با مدل بیشتر مطابقت دارند که لل اندازه میانگین تغییرات اندازهگیری شده با مدل میباشد ]٨ و ٩.[ در این تحقیق از زیستتودههای گیاهی متفاوتی به منظور انتخاب زیستتوده مناسب و بهینه سازی شرایط حذف کروم شش ظرفیتی استفاده گردید. سپس بهینه سازی شرایط بر روی زیستتوده انتخابی به روش پاسخ سطح انجام گردید.
مواد و روشها
زیست توده
در این تحقیق چند نوع زیستتوده جهت جداسازی کروم استفاده گردید. این زیستتودهها عبارت از صدف شسته شده و خشک شده به صورت دانهای و پودر شده، فلس ماهی شسته شده و خشک شده، سبوس به شکل خرد و پودر شده، دو نوع یونجه خشک شده و تفکیک شده به برگ و ساقه، شنبلیله تمیزشده، خشک شده و مجزا شده به برگ و ساقه، کاه جو و کاه گندم میباشند.
اندازهگیری درصد حذف کروم
اندازهگیری غلظت کروم شش ظرفیتی به روش رنگآمیزی با دیفنیلکربازاید و استفاده از اسپکتروفتومتر قAهعشس غلاب در طول موج ٥٤٠ نانومتر انجام شده است. در صد جذب کروم با تفاضل غلظت نمونه از شاهد تقسیم بر غلظت شاهد بدست آمده است]١٠.[
تهیه محلول کروم
محلول مورد نظر برای آزمایشات از حل کردن ٥٠ و ٤/١٤١ میلیگرم دیکرومات پتاسیم در یک لیتر آب و تشکیل محلولهای٧/١٧ و ٥٠ میلیگرم بر لیتر کروم شش ظرفیتی بدست آمد.
