Evaluation of almond shells magnetized by iron nano-particles for nitrate removal from Aqueous Solution: study of adsorption isotherm

摘要

زمینه: یکی از شایع‌ترین آلاینده‌های محیط زیست که در آب‌های زیرزمینی و سطحی وجود دارد نیترات است. غلظت بالای نیترات در آب آشامیدنی سبب بیماری‌هایی مثل متهموگلوبین در کودکان، سرطان معده و سقط جنین می‌شود. هدف از این مطالعه بررسی ایزوترم جذب کربن پوست بادام فعال شده با نانو ذرات مغناطیسی آهن و بررسی کارایی آن در حذف نیترات از محیط‌های آبی بوده است. روش بررسی: این مطالعه به روش تجربی انجام گرفت. مرفولوژی جاذب سنتز شده با استفاده از روش‌های FESEM و BET مورد آنالیز قرار گرفت. پارامترهای موثر بر فرایند جذب یون نیترات از جمله pH (8-4)، میزان جاذب(1-25/0 گرم در لیتر)، غلظت اولیه یون نیترات(400-25 میلی گرم در لیتر) و زمان تماس(100-20 دقیقه) مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه از روش تاگوچی جهت تعیین حجم نمونه و آنالیز آماری استفاده شد. یافته: یافته های حاصل از روش‌های FESEM و BET تایید کرد که نانوذرات مغناطیسی آهن در جاذب سنتز شده دارای اندازه متوسطnm 27-23 و سطح ویژه برابر با g/m2 480/105 بوده است. نتایج نشان داد که درpH بهینه برابر با 4 و زمان تعادل 20 دقیقه، کارایی جذب با افزایش مقدار جاذب تا g/l 1و کاهش غلظت اولیه یون نیترات افزایش یافت (6/4 86/85 ). نتایج ایزوترم تعادلی نشان داد که فرآیند جذب نیترات از ایزوترم لانگمیر (924/0=R2) پیروی می‌کند. نتیجه‌گیری: یافته‌ها نشان دادند که پوست بادام فعال شده با نانوذره آهن از توانایی مطلوبی در حذف یون نیترات از محلول های آبی برخوردار است. بنابراین با استفاده از این فناوری نسبتا راحت و ساده، می توان گام موثری را در حذف نیترات آبها برداشت.