بررسی سینتیک واکنش و ایزوترم های جذب آنتی بیوتیک پنی سیلین G توسط نانوذرات مغناطیسی از محلول-های آبی

سابقه و هدف: پنی سیلین ها اولین گروه از دسته آنتی بیوتیک های بتالاکتام هستند. پنی سیلین ها بر روی سنتز پپتیدوگلیکان عمل می کنند و باعث لیز شدن و مرگ سلول می شوند. این آنتی بیوتیک بیش از نیمی از قرن است که توسعه یافته و برای درمان استفاده شده است. امروزه استفاده بی رویه از آنتی بوتیک ها و در نتیجه آن ورود این ترکیبات به محیط باعث نگرانی های زیادی شده است. سالیانه حدود 200000-100000 تن آنتی بیوتیک در جهان مصرف می شود. آنتی بیوتیک ها به دلیل ورود مداوم، پایدار بودن و چربی دوست بودن و مقاوم به تجزیه بیولوژیکی می توانند برای زمان طولانی در محیط زیست باقی بمانند که این امر موجب خطرناک بودن این ترکیبات حتی در غلظت کم می باشد. لذا هدف از مطالعه حاضر، بررسی بررسی سینتیک واکنش و ایزوترم های جذب آنتی بیوتیک پنی سیلین G توسط نانوذرات مغناطیسی از محلول های آبی و نقش پارامترهای مختلف دخیل در فرآیند می باشد. مواد و روش ها: این مطالعه در مقیاس آزمایشگاهی و به صورت ناپیوسته انجام گرفت. طی مطالعه حاضر پس از سنتز جاذب مورد استفاده، تاثیر پارامترهایی نظیر (11-3)pH ، دوز نانوذره (0/8-0/1 گرم بر لیتر)، غلظت پنی سیلین G (100-10 میلی گرم بر لیتر) و زمان تماس (10 تا 120 دقیقه) در جذب آن توسط نانوذرات مغناطیسی کبالت فریت اصلاح شده با سولفید مس مورد بررسی قرار گرفت. ایزوترم داده های تجربی با استفاده از معادلات لانگمیر و فروندلیچ مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین، به منظور تعیین بهترین مدل سینتیک جذب پنی سیلین G بر روی نانوذرات مغناطیسی کبالت فریت اصلاح شده با سولفید مس، از معادلات سینتیک شبه درجه اول و شبه درجه دوم استفاده گردید. یافته ها: نتایج اصل از آزمایشات این مطالعه نشان داد که حداکثر ظرفیت جذب نانوذرات مغناطیسی کبالت فریت اصلاح شده با سولفید مس برای جذب پنی سیلین G در 5=pH، دوز جاذب 0/2 گرم در لیتر، زمان تعادل 40 دقیقه و غلظت آنتی بیوتیک 100 میلی گرم بر لیتر برابر 41 میلی گرم بر گرم بدست آمد. همچنین، نتایج نشان داد که جذب سطحی پنی سیلین G بر روی نانوذرات مغناطیسی کبالت فریت اصلاح شده با سولفید مس ازایزوترم لانگمویر (0/99=R2) پیروی می کند. علاوه بر این، مطالعات سینتیکی همبستگی بیشتری را با معادله شبه درجه دوم نشان داد. نتیجه گیری: به طور کلی نتایج این مطالعه نشان داد که به دلیل اندازه کوچک، سطح مقطع زیاد، شکل کریستالی و عملکرد قابل توجه نانوذرات مغناطیسی کبالت فریت اصلاح شده با سولفید مس، این جاذب می تواند جهت حذف آنتی بیوتیک پنی سیلین G بسیار موثر باشد.

کلیدواژه ها:

سینتیک ، ایزوترم ، پنی سیلین G ، نانوذرات مغناطیسی