بررسی کارایی جذب نانوکامپوزیت کیتوزان مغناطیسی-متالیک گرانوله شده در حذف آنیون های مزاحم از محلول های آبی

زمینه و هدف: آنیون­های مزاحم در آب می توانند باعث بروز مشکلات عمده ای در افت کیفیت آب شرب و همچنین آب ورودی به صنایع گردند. از همین رو هدف این مطالعه، تعیین کارایی جذب نانوکامپوزیت کیتوزان مغناطیسی-متالیک گرانوله شده در حذف آنیون های سولفات، کلراید، کربنات و بی کربنات از محلول های آبی می باشد. روش کار: سنتز نانوکامپوزیت کیتوزان مغناطیسی متالیک گرانوله شده توسط فرآیند هم ترسیبی صورت گرفت. همچنین در این پژوهش غلظت آنیون­های کلراید و سولفات در گستره mg/L ۳۰۰-۵۰ و غلظت یون­های کربنات و بی­کربنات در محدوده mg/L ۱۵۰-۵۰ انتخاب شد. علاوه بر آن از دیگر متغیرهای این پژوهش می­بایست به pH در محدوده ۸-۵ و زمان ماند ۹۰-۰ دقیقه اشاره کرد. ایزوترم، سینتیک و ترمودینامیک جهت تعیین عملکرد فرآیند جذب بررسی شد. یافته­ ها: نتایج مطالعه نشان داد که بهترین راندمان حذف آنیون­ها در ۵ pH= به دست آمده است. با افزایش غلظت کلراید و سولفات از ۵۰ تا ۳۰۰ میلی­گرم بر لیتر، راندمان حذف به ترتیب از ۰۶/۸۰ به ۲۲/۳۸ و از۸۲/۵۷ به ۶۹/۳۷ درصد کاهش یافت. در خصوص کربنات و بی کربنات در غلظت های ۵۰ تا ۱۵۰ میلی­گرم بر لیتر، راندمان حذف به ترتیب از ۱۵/۶۱ به ۱۷/۴۱ درصد و از ۶۶/۷۹ به ۳۶/۴۹ درصد کاهش یافت. درصد حذف یون کلراید با میزان جاذب بین mg/L ۵-۱، از ۶۲ به ۹۱ درصد افزایش یافت اما با این وجود، افزایش مقدار جاذب بعد از ۴ گرم بر لیتر تفاوت معناداری در حذف کلراید نداشت. راندمان حذف آنیون های کربنات، بی کربنات و سولفات در ازای افزایش دوز جاذب از mg/L  ۵-۱، روندی افزایشی داشته که به ترتیب ۵۶ به ۹۳، ۵۲ به ۹۶ و ۵۳ به ۸۰ درصد بود. فرآیند جذب از مدل لانگمویر تبعیت نموده و جذب آنیون ها سطحی می باشد. همچنین مدل جذب از مدل سینتیک شبه درجه دوم تبعیت کرده و با افزایش دما، راندمان حذف کاهش می یابد. نتیجه گیری: نتایج مطالعه نشان داد که جاذب کیتوزان گرانوله مغناطیسی بی متالیک قادر به حذف مناسب آنیون های مزاحم از منابع آبی می باشد.

کلیدواژه ها:

Absorption ، Granulated metallic-magnetic chitosan nanocomposite ، Interfering anions ، Water resources. ، جذب ، نانوکامپوزیت کیتوزان مغناطیسی-متالیک ، آنیون های مزاحم ، منابع آبی