حذف کادمیوم از محیط های آبی آلوده با استفاده از نانوذرات آهن صفر ظرفیتی

امروزه به دلیل فعالیت های صنعتی، وجود فلزات سنگین در مواد غذایی و محیط به عنوان عوامل مخاطره انگیز مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. ازجمله روش های کارآمد پاک سازی محیط و به ویژه محیط های آبی از حضور فلزات سنگین، جذب سطحی توسط مواد جاذب می باشد. این پژوهش نیز با بر رسی نقش نانو ذرات آهن در پاکسازی کادمیوم از محیط صورت گرفته است. بدین منظور پس از سنتز نانوذرات آهن صفر به روش بور هیدرید، ابتدا بهترین زمان ماند و اثر pH بر فرایند جذب مشخص گردید. سپس مقادیر ۰۲۵/۰، ۰۵/۰ و ۱/۰ گرم نانو ذرات انتخاب کرده و به۱۰ میلی لیتر از محلول کادمیوم با غلظت های اولیه ۱۰، ۲۵، ۵۰، ۷۵، ۱۰۰، ۲۰۰، ۳۰۰، ۴۰۰ و ۵۰۰ میلی گرم در لیتر اضافه شد. در نهایت به منظور بررسی پایداری جذب آزمایش رهاسازی و برای تعیین قابلیت استفاده دوباره از نانوذرات آزمایش باز انجامی طراحی و اجرا شد. نتایج نشان داد بهترین زمان ماند ۴ ساعت بوده و کارایی جذب با افزایش pH بهبود داشت، به طوری که از ۱۵ درصد در ۴=pH به ۵/۹۸ درصد در۱۰= pH افزایش یافته است. در دامنه غلظت انتخاب شده برای کادمیوم، با افزایش غلظت، کارایی حذف کاهش داشته ولی با افزایش نانوذره این کاهش در غلظت های بالاتر اتفاق افتاده است. در کل این نتیجه به دست آمد که برای حذف آلودگی کادمیوم تا غلظت ۵۰ میلی گرم در لیتر از مقدار ۰۲۵/۰ گرم نانو ذرات، تا ۲۰۰ میلی گرم در لیتر از ۰۵/۰ گرم نانو ذرات و تا ۵۰۰ میلی گرم در لیتر کادمیوم از مقدار ۱/۰ گرم نانو ذرات می توان استفاده نمود. آزمایش رهاسازی مشخص کرد که نانو ذرات آهن صفر پتانسیل بسیار بالایی در جذب کادمیوم و حذف آن دارد ولی با آزمایش باز انجامی مشخص شد که امکان استفاده دوباره از نانوذرات تولید شده وجود ندارد.

کلیدواژه ها:

پتانسیل اکسید و احیایی ، جذب سطحی ، کادمیوم ، کارایی حذف ، نانوذرات آهن صفر ظرفیتی