کاربرد فرآیند جذب سطحی به کمک کربن فعال تولیدی از تایرهای فرسوده، در حذف یون سرب از محیط آبی

زمینه و هدف: فلزات سنگین، به عنوان عناصر دارای خواص سمی شناخته شده اند و تخلیه آنها به منابع آب، باعث آسیب جدی به سلامتی انسان ها و محیط زیست می شود. این مطالعه، به منظور تولید کربن فعال از تایرهای فرسوده و کاربرد آن در حذف یون های سرب از محلول سنتتیک انجام شد.  روش تحقیق: در این تحقیق تجربی، از تایرهای فرسوده، کربن فعال پودری تهیه شد. اثر غلظت یون های سرب (۱۰ تا ۱۰۰ میلی گرم بر لیتر)، pH (۲ تا ۸)، زمان تماس (۳ ساعت) و میزان جاذب (۱/۰ تا ۶/۰گرم) بر فرآیند جذب، در سیستم ناپیوسته بررسی گردید؛ همچنین مشخصات ساختاری کربن فعال، با استفاده از تکنیک های میکروسکوپ الکترونی پویشی مجهز به EDS آنالیز شد. سطح ویژه کربن فعال، با استفاده از ایزوترم هایBET و BJH محاسبه گردید. داده های حاصل از آزمایشات جذب، با مدل های ایزوترمی فروندلیچ و لانگموئر تجزیه و تحلیل شدند.  یافته ها: ساختار کربن فعال تهیه شده در این مطالعه، به طور غالب از عنصر کربن تشکیل شده بود (۲۷۶/۸۳ درصد وزنی). میزان سطح ویژه کربن فعال به روش BET و BJH به ترتیب: m۲/gr۱۸۵/۰۴۶ و m۲/gr۱۴۶/۴۴۶ بود. نتایج نشان داد که افزایش میزان کربن فعال، منجر به کاهش مقدار qmax می شود؛ همچنین میزان جذب Pb+۲، با افزایش pH افزایش می یابد. نتایج حاصل از آزمایشات جذب، از مدل ایزوترم جذب فروندلیچ تبعیت می کند (R۲=۰/۹۸۲) و حداکثر مقدار جذب شده برای ایزوترم لانگمویر (qmax)، ۸/۶۹۵ml/gr به دست آمد. نتیجه گیری: نتایج این مطالعه نشان می دهد، کربن فعال تولیدی از تایرها، کارآیی بالایی در حذف سرب از محیط های آبی دارد؛ به علاوه تولید کربن فعال از تایرهای فرسوده، می تواند دارای منافع اقتصادی و زیست محیطی بوده و به عنوان یک روش مناسب برای بازیافت تایرهای فرسوده مطرح باشد.

کلیدواژه ها:

Aqueous solution ، Adsorption ، Pb (II) ، Activated derived carbon ، Scrap tire ، محیط آبی ، جذب سطحی ، سرب ، کربن فعال ، تایر فرسوده