حذف یون فلزی آهن از محیطهای آبی با استفاده از رزین پلی استایرن-کو-مالئیک انیدرید اصلاح شده با گروههای آمینوپیریدین و دی آمینواتان

افزایش غلظت یونهای فلزی سنگین در منابع آبی به دلیل فعالیتهای صنعتی و کشاورزی یکی از چالشهای مهم زیست محیطی در سراسر جهان محسوب می شود. در این میان آهن به عنوان یکی از فراوانترین فلزات در پوسته زمین، در غلظتهای بالا می تواند باعث مشکلاتی مانند تغییر رنگ، آب ایجاد طعم و بوی نامطلوب، رسوب گذاری در سیستم های لوله کشی و حتی سمیت در موجودات زنده شود. در این پژوهش از یک رزین پلیمری جدید بر پایه کوپلیمر پلی استایرن-کو-مالئیک انیدرید (PS-CO-MA که به صورت شیمیایی با ۲ آمینوپیریدین و ۱ و ۲ دی آمینواتان اصلاح و شبکه ای شده (CSMA-AP) برای حذف یون آهن Fe۳ از محیطهای آبی استفاده شد. عملکرد این جاذب تحت تاثیر پارامترهای عملیاتی مختلف از جمله زمان تماس ۱۰ تا ۱۸۰ دقیقه، غلظت اولیه یون آهن ۱ تا ۴۰ میلی گرم بر لیتر، مقدار جاذب ۵ تا ۲۰ میلی گرم و دما ۱۰ تا ۴۵ درجه سانتیگراد مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین میزان جذب در pH۴، دمای ۲۵ درجه سانتی گراد، زمان تماس ۱۱۰ دقیقه و با استفاده از ۱۰ میلی گرم از جاذب حاصل می شود. داده های تعادلی جذب با استفاده از مدل های همدمای لانگمویر و فروندلیچ مورد تحلیل قرار گرفتند. بر اساس مدل لانگمویر، ظرفیت بیشینه جذب سطحی (qm) برای یون آهن ۲۳.۸۴۵ میلی گرم بر گرم محاسبه شد که نشان دهنده توانایی بسیار بالای این رزین در حذف انتخابی آهن از محیطهای آبی حتی در حضور یونهای مزاحم است. همچنین، آنالیزهای SEM و EDX قبل و بعد از جذب تغییرات مورفولوژیکی سطح و حضور یونهای آهن روی جاذب را به وضوح تایید کردند. این مطالعه نشان می دهد که رزین CSMA-AP می تواند به عنوان یک جاذب کارآمد، مقرون به صرفه و سازگار با محیط زیست برای تصفیه فاضلاب های صنعتی حاوی آهن مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

جذب سطحی یون فلزی ، آهن ، رزین ، تبادل یونی ، تصفیه آب