بررسی رفتار جذب یون‌های مس از محلول پساب‌های صنعتی توسط پودر چوب ذرت
محورهای موضوعی : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین
ساره وفاخواه
1
,
محمد ابراهیم بحرالعلوم
2
,
رضا بازرگان لاری
3
,
محسن سعیدی‌خانی
4
1 - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مواد، دانشکده مهندسی دانشگاه شیراز، شیراز، ایران.
2 - استاد بخش مهندسی مواد، دانشکده مهندسی دانشگاه شیراز، شیراز، ایران.
3 - استادیار بخش مهندسی مواد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد مرودشت، مرودشت، ایران
4 - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مواد، دانشکده مهندسی دانشگاه شیراز، شیراز، ایران.
کلید واژه: چوب ذرت طبیعی, جذب, حذف یون مس,
چکیده مقاله :
هدف از این پژوهش بررسی اثر پارامتر pH اولیه محلول، اندازه ذرات جاذب و مدت زمان تماس ماده جاذب بر میزان جذب یون‌های فلزی مس از محلول سولفات مس به وسیله پودر چوب ذرت طبیعی می‌باشد. ریخت شناسی سطح جاذب پیش و پس از جذب به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مطالعه گردید. سطح متخلخل و لوله ای شکل چوب ذرت نشان دهنده قابلیت آن در جذب یون‌های فلزی موجود در محلول است. جهت بررسی میزان جذب تعادلی از مدل لانگمویر و مدل فرندلیچ استفاده شد. میزان qmax بدست آمده نشان داد که با افزایش pH اولیه محلول و کاهش اندازه ذرات جاذب، جذب یون مس به میزان بیش‌تری رخ می‌دهد. هم‌چنین، نتایج نشان داد که از دیگر پارامترهای موثر بر میزان جذب، زمان تماس محلول شامل یون‌های فلزی مس با ذرات پودر چوب ذرت می‌باشد، به گونه‌ای که بیش‌ترین میزان جذب در بیست دقیقه نخست بوده و پس از آن روند جذب چندان رو به افزایش نیست و پس از گذشت مدت زمان 2 ساعت به مقدار ثابتی رسید.
The objective of this work was to investigate the effect of initial pH, the adsorbent size and the contact time on the efficiency of adsorption of copper ions from copper sulfate solution with corncob particles. The surface morphology of adsorbent was observed using a scanning electron microscope, both before and after the adsorption. The porous and tubular structure of the corncob indicated the capability of corncob in adsorption of metal ions of the solution. In order to study the equilibrium sorption extent, Langmuir model and Freundlich model were used. The maximum Cu (II) binding capacity, qmax, calculated from Langmuir isotherm model was increased with increasing the initial pH and decreasing the adsorbent size. In addition, the results revealed that contact time is another important factor in sorption, the maximum adsorption occurred at the first 20 minutes and after that the sorption rate decreased and finally it reached a constant value after 2 hours.
1- M. Nasiruddin Khan, and M. Farooq
Wahab, "Characterization of Chemically
Modified Corncobs and Its Application in
the Removal of Metal Ions from Aqueous
Solution.", Hazardous Materials, Vol. 141,
2- R. Leyva-Ramos, L.A. Bernal-Jacome,
and I. Acosta-Rodriguez, "Adsorption of
Cadmium(II) from Aqueous Solution on
Natural and Oxidized Corncob.",
Separation and Purification Technology,
Vol. 45, pp. 41-49, 2005.
3- A. Demirbas, "Heavy Metal Adsorption
Onto Agro-Based Waste Materials :A
Review.", Hazardous Materials, Vol. 157,
4- J. Wang, C. Chen, "Biosorbents for
Heavy Metals Removal and Their Future.",
Biotechnology Advances, Vol. 27, pp.
195-226, 2009.
5 -م.ا. بحرالعلوم، ز. صالحی، "مقایسه میزان جذب فلز
مس توسط هیدروکسی اپاتیت تری کلسیم فسفات با
تغییر pH محیط"، ششمین کنگره ملی مهندسی عمران،
سمنان، 1390 .
6- R. Bazargan Lari, M.E. Bahrololoom,
and A. Nemati, "Sorption Behavior of Zn
Ions by Low Cost and Biological Natural
Hydroxyapatite Chitosan Composite from
Industrial Waste Water", Food, Agriculture
and Environment, Vol. 9, pp. 892-899,
2011.
7- M.O. Bagby, N.M. Widstrom, Corn:
Chemistry and Technology, p. 575,
American Association of Cereal Chemists
Inc., St Paul, MN, U.S.A, 1987.
8- A.L. Camre, F.M. Clydesdale, "Effect
of pH and Heat Treatment on the Binding
of Calcium, Magnesium, Zinc, Iron to
Wheat Bran and Fractions of Dietary
Fibers.", Food Science, Vol.46, pp. 548-
551, 1981.
9- M.S. Nasr, D.G. MacDonald, "Colour
Removal from Kraft Mil Caustic
Extraction Effluent Using Aluminum and
Iron", Chemical Engineering, Vol. 56, pp.
87-93, 1978.
10- T. Vaughan, W.S. Chung, W.E.
Marshall, "Removal of Selected Metal Ions
from Aqueous Solution Using Modified
Corncobs", Bioresource Technology, Vol.
78, pp. 131-139, 2001.
11- S. Chen, Q. Yue, B. Gao, Q. Li, X. Xu,
"Removal of Cr(VI) from Aqueous
Solution Using Modified Corn Stalks :
Characteristic, Equilibrium, Kinetic and
Thermodynamic Study.", Chemical
Engineering, Vol. 168, pp. 909-917, 2011.
12- R. Bazargan Lari, "Preparation of
Chitosan from Shrimp Shell and
Adsorption of Heavy Metal Ions from
Aqueos Solutions by Chitosan Hydroxy
Apatite", Ph. D., Thesis Shiraz University,
Shiraz, Iran, 2011.
_||_