حذف کروم شش ظرفیتی از محیط آبی با استفاده از کربن فعال مغناطیسی شده با نانو ذرات آهن صفر (CMFe0): مطالعه سینتیک، ایزوترم و ترمودینامیک

مقدمه: کروم یکی از شایع ترین آلاینده هایی است که به دلیل خاصیت تجمع پذیری در بافت های بدن انسان و توانایی ایجادخطرات بهداشتی در سالهای اخیر مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این مطالعه مغناطیسی کردن کربن فعال پودری بهوسیله نانو ذرات آهن صفر ظرفیتی و استفاده از آن به عنوان جاذب در حذف کروم شش ظرفتی (Cr (VI از محیط های آبی است.روش ها: در این مطالعه آزمایشگاهی از روش احیاء برای تبدیل آهن دو ظرفیتی به آهن صفر و روش هم ترسیبی به منظورنشاندن آهن صفر تولید شده روی کربن فعال پودری جهت القای خاصیت مغناطیسی استفاده شد. ویژگی جاذب با تکنیک هایSEM و XRD مورد آنالیز قرار گرفت. در ادامه به ترتیب pH ، زمان تماس، دور همزن، میزان جاذب و غلظت کروم بااستفاده از رگرسیون خطی در حالت بهینه مشخص گردید. سپس معادلات ایزوترم، سینتیک و ترمودینامیک جذب بر مبنایشرایط بهینه مورد بررسی قرار گرفت. برای تجزیه و تحلیل آماری از نرم افزار Design Expert استفاده شد.نتایج: بالاترین راندمان جذب در pH=3، زمان تماس 60 دقیقه و میزان جاذب 0/5g/L در غلظت اولیه 4mg/L کروممشاهده شد. بررسی روابط ایزوترم و سینتیک واکنش نشان می دهد که فرآیند جذب کروم به ترتیب از مادل هایفروندلیخ (R(2)>0/991) و سینتیک درجه دوم (R(2)>0/982) تبعیت می کند. در بررسی ترمودینامیک واکنش نیاز مقادیر (ΔH(oو (ΔS(o به ترتیب برابر 146/99 و 0/452- شد که نشان دهنده گرماگیر و خود به خودی بودن واکنش می باشد. بحث و نتیجه گیری: کربن فعال پودری اصلاح شده با آهن صفر توانایی جذب مؤثر کروم را داشته و به دلیل خاصیت مغناطیسی به سادگی توسط آهنربا از نمونه جداسازی می شود.

کلیدواژه ها:

کروم شش ظرفیتی ، جذب سطحی ، کربن فعال مغناطیسی ، نانو ذرهآهن صفر