16386

16386

مطالعه‌ي تجربي امكان رنگزدايي از پساب با استفاده از جاذب تهيه شده از برگ Salix babylonica

كارشناسي ارشد

فرآيندهاي جداسازي

شهريور1395

دكتر احمد رهبركليشمي

شيمي

چكيده: رنگ‌هاي مصنوعي موادي آلي با ساختاري پيچيده، سمي، سرطان‌زا و جهش‌زا هستند. پساب برخي صنايع نظير كارخانجات نساجي، كاغذ سازي و ديگر صنايع وابسته، حاوي مقداري رنگ‌هاي اضافي هستند كه زيست تخريب پذير نمي‌باشند. در نتيجه به كارگيري روشي جهت حذف اين آلاينده‌ها از پساب‌ها الزامي است. جذب‌ سطحي يكي از روش‌هايي است كه امروزه به دليل سادگي طراحي، هزينه‌ي اوليه‌ي نسبتاً پايين، سهولت عملياتي و عدم توليد مواد مضر مورد توجه محققان قرار گرفته است. در اين پژوهش امكان رنگزدايي از پساب با جاذب Salix babylonica (برگ درخت بيد مجنون) مورد بررسي قرار گرفته است. براي اين هدف ازدو رنگ كاتيوني آبي متيلن و سبز مالاشيت استفاده شد. ساختار جاذب با روش‌هاي FTIR و SEM مورد بررسي قرار گرفت. از آنجايي كه عوامل مختلفي بر رنگزدايي تاثيرگذار است، در اين پژوهش، ميزان تأثير هريك از پارامترهاي زمان، دما، مقدار جاذب مصرفي، غلظت اوليه‌ي رنگ و pH تعيين گرديد. مطالعه‌ي سينتيكي فرآيند جذب با سه مدل متداول شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم و مدل نفوذ درون ذره‌اي انجام گرفت كه نتايج نشان داد كه مدل شبه مرتبه دوم در مورد جذب هردو رنگ همخواني بيشتري با داده‌هاي آزمايشگاهي دارد. همچنين براي بررسي هم‌دماهاي جذب از سه مدل لانگموير، فروندليچ و تمكين استفاده شد كه بنابر محاسبات انجام شده مشخص شد، جذب سطحي رنگ آبي متيلن و سبز مالاشيت بر روي پودر برگ درخت بيد مجنون، از مدل هم‌دماي لانگموير و به ترتيب با حداكثر ظرفيت جذب تك‌لايه‌ي mg/g 97/60 و mg/g 096/24 پيروي مي‌كند. علاوه بر اين با محاسبه پارامترهاي ترموديناميكي مشخص شد كه جذب رنگ آبي متيلن بر جاذب مورد نظر گرماده و جذب رنگ سبز مالاشيت گرماگير است و هر دو فرآيند به صورت خود‌به‌خودي انجام مي‌گيرد. نتايج اين پژوهش نشان داد كه جاذب‌ طبيعي برگ بيد مجنون با توجه به برتري‌هايي نظير غير سمي بودن، ارزاني، فراواني، دسترسي آسان و سادگي فرآوري و استفاده، جاذب مناسبي براي رنگزدايي است. واژه‌هاي كليدي: رنگزدايي، جاذب طبيعي، جذب سطحي، آبي متيلن، سبز مالاشيت

1395/11/03

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract: The use of low-cost, locally available, highly efficient an​d eco-friendly adsorbents has been investigated as an ideal alternative to the current expensive methods of removing dyes from wastewater. The present study investigates the ability of Salix Babylonica leaves powder (SBLP) for removal of methylene blue (MB) an​d malachite green (MG) from aqueous solutions. Batch adsorption studies were carried out under various experimental conditions such as agitation time, dye concentration, adsorbent dose an​d pH. The adsorbent was characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) an​d Scanning Electron Microscopy (SEM), analysis. The adsorption data were analyzed using Langmuir, Freundlich an​d Tempkin isotherms. Equilibrium data of methylene blue an​d malachite green removal fitted well to Langmuir isotherm an​d the measured maximum adsorption capacities calculated according to the Langmuir isotherm were 60.97 an​d 24.096 mg/g at 23°C, respectively. Adsorption kinetic data were verified using pseudo first order, pseudo second order an​d Intraparticle diffusion model. In both of the cases, the adsorption kinetic data were better described by the pseudo-second order kinetic model. Besides, the thermodynamic parameters ,such as ΔG°, ΔH° an​d ΔS° , were also calculated .Negative value of ΔG° an​d ΔH° for MB removal indicated that the adsorption process is spontaneous an​d exothermic an​d the negative value of free energy (ΔG◦) an​d positive value of enthalpy (ΔH◦)changes for MG removal indicated the spontaneous an​d endothermic process. Keywords: Adsorption; low-cost adsorption; Salix Babylonica leaves powder; methylene blue; Malachite green.