مقاله رایگان بررسی کارآیی کربن فعال مغناطیسی‌شده با نانوذرّات اکسید آهن در حذف مس (II) از محلول‌های آبی

بهترین هارا ارزان از ما بخرید

یون‌های مس می‌توانند به‌واسطه تشکیل کمپلکس با ترکیبات آلی و معدنی، اثرات نگران‌کننده‌ای بر سلامتی و محیط زیست داشته باشد. در این مطالعه، اثر کربن فعّال پودری مغناطیسی‌شده توسط نانوذرّات اکسید آهن بر حذف یون مس (II) از محلول‌های آبی، مورد بررسی قرار گرفت.

روش تحقیق: این مطالعه تجربی، در مقیاس آزمایشگاهی و در رژیم جریان ناپیوسته با هدف بررسی اثر پارامترهای مختلفی از جمله: pH، زمان تماس، دوز جاذب و غلظت اولیه بر فرآیند جذب مس (II) توسط کربن فعال پودری مغناطیسی‌شده با نانوذرّات اکسید آهن، انجام شد. برای بررسی خصوصیات جاذب سنتزشده، از عکس‌ها و طیف‌های SEM، TGA و FT-IR استفاده شد. غلظت باقیمانده مس (II)، توسط دستگاه جذب اتمی شعله‌ای در طول موج ۸/۳۲۴ نانومتر قرائت گردید. داده‌های به‌دست آمده، با استفاده از مدل‌های ایزوترمی فروندلیچ و لانگمویر تشریح شد.

یافته‌ها: یافته‌های این مطالعه نشان داد که نانوذرّات سنتزشده می‌توانند بیش از ۹۶% درصد از یون‌های مس را در ۱۰=pH و مدّت‌زمان ۲ دقیقه، با دوز جاذب یک‌گرم در لیتر حذف کنند. همچنین نتایج این مطالعه نشان داد که الگوی جذب مس (II)، با مدل لانگمویر انطباق بیشتری دارد.

نتیجه‌گیری: بر اساس یافته‌ها، نانوذرّات سنتزشده مغناطیسی پوشیده‌شده با کربن فعال، در محیط آبی به‌صورت پراکنده بوده و به‌راحتی توسط میدان مغناطیسی خارجی قابل جداسازی هستند. از طرفی به‌دلیل وجود کربن فعال و سایت‌های فعال جذب موجود در ساختار اکسید آهن، قابلیّت جذب سطحی افزایش یافته و این نانوذرّات کارایی بالایی در حذف آلاینده مس از محیط‌های آبی از خود نشان می‌دهند.

واژه‌های کلیدی: کربن فعال، نانوذرّات مغناطیسی، مس، اکسید آهن

…

مقدمه

امروزه یکی از نگرانی‌های زیست‌محیطی، وجود فلزات سنگین در آب‌های زیرزمینی و فاضلاب‌های صنعتی است.
با توجه به اینکه مقادیر ناچیز این یون‌ها، با مواد آلی طبیعی تشکیل کمپلکس داده و حتی مقادیر کم آنها دارای اثرات سمّی می‌باشد؛ بنابراین حذف آنها از آب آشامیدنی ضروری است (۱).

مس یکی از این فلزات سنگین است که به‌طور وسیعی در تعداد زیادی از صنایع مثل: آبکاری، رنگ‌آمیزی، برق، کود، تولید چوب، رنگدانه (۱)، کارخانجات تولید مقوّا و خمیر کاغذ (۲) و صنایع نساجی و ساخت باتری (۳) به‌کار می‌رود. گسترش سریع این صنایع منجر به تجمع مس (II) در محیط زیست می‌گردد (۱). یون فلزی مس برخلاف آلاینده‌های آلی، غیرقابل تجزیه بیولوژیکی می‌باشد؛ در غلظت بالا سمّی است و می‌تواند مشکلات جدّی زیست‌محیطی و بهداشت عمومی از جمله عوارضی مثل: کم‌‌خونی (۴)، تغییرات در استخوان‌ها، افزایش کلسترول، سبز رنگ‌شدن موها (۵)، ناراحتی‌های معده و روده (۴)، مشکلات تنفسی، کبدی و کلیوی (۳)، استفراغ، گرفتگی عضلات، تشنّج و حتی مرگ را ایجاد نماید (۶، ۷)؛ همچنین احتمال ابتلا به سرطان ریه را افزایش می‌دهد (۴). در بین انواع یون‌های مس، یون مس (II) اثرات نگران‌کننده‌ای بر محلول‌های آبی دارد

ادامه مطلب