کاربرد مدلهای دوز-پاسخ در تعیین میانه دوز مؤثر جاذب خاکستر استخوان در حذف فلوراید از محلول‌های آب آشامیدنی

Abstract

مقدمه: در مطالعات مربوط به جذب آلاینده‌ها برروی جاذب‌های مختلف، تعیین دوز جاذب مورد استفاده از مهمترین مشخصه‌هایی است که باید مورد توجه قرارگیرد. هدف این مطالعه استفاده از مدلهای دوز-پاسخ در تعیین دوزهای هدف خاکستر استخوان در حذف فلوراید از محلول‌های آبی و مقایسه مدل‌های ایزوترم جذب با مدل‌های دوز-پاسخ از دیدگاه رفتار جذب است.

روش‌کار: در این مطالعه تجربی، خاکستر استخوان با استفاده از کوره الکتریکی در دمای C°450 و زمان 2 ساعت تهیه شد. دانه بندی جاذب با الک‌های استاندارد ASTM در محدوده 35-18 مش انجام و مشخصات آن با روشهای متداول تعیین گردید. غلظت فلوراید نمونه‌ها با روش توصیه شدهٔ شرکت (HACH) با دستگاه Dr-5000 با ریجنت فلوراید اندازه‌گیری شد. مدل‌های دوز-پاسخ به داده‌ها برازش و پارامترهای مورد نظر برآورد شدند. بر اساس شاخص‌های نیکویی برازش به مقایسه مدل‌های ایزوترم جذب با مدل‌های دوز-پاسخ پرداخته شد. کلیه روش‌های ذکر شده با استفاده از برنامه نویسی در محیط نرم افزار R و روی داده‌های میزان حذف و میزان جذب فلوراید صورت گرفت

یافته‌ها: محاسبه شاخص‌های (AIC,) نشان داد، مناسب‌ترین مدل برای برازش به داده‌ها در 10 = ‌pH و غلظت 10، 7 = ‌pH و غلظت 20، مدل ایماکس و در 7 = ‌pH و غلظت 10، 7 = ‌pH و غلظت 15، مدل درجه دو می‌باشد. بر اساس این مدل‌ها، میانه دوز مؤثر خاکستر استخوان در حذف فلوراید با غلظت 10 میلی گرم بر لیتر 11/0 گرم در 10 = ‌pH وحداکثردوز مؤثر با غلظت 20 میلی گرم بر لیتر 25/1 گرم در 7 = ‌pH تعیین شد. شاخص (AIC) نشان داد، مدل دوز-پاسخ درجه دو نسبت به مدل‌های ایزوترم جذب برازش بهتری به داده‌های جذب دارند.

نتیجه‌گیری: بااستفاده از روش‌های آماری، میانه و حداکثر دوز مؤثر خاکستر استخوان در حذف فلوراید با دقت بیشتری برآورد می‌شوند. علاوه بر آن تعیین دوزهای هدف با روش مدلبندی بجای آزمایشهای مکرر، از لحاظ اقتصادی و زمان بر بودن انجام آزمایشها مقرون به صرفه خواهد. مدل دوز-پاسخ درجه دو، می‌تواند جایگزین مناسبی برای مدل‌های ایزوترم جذب در بررسی رفتار جذب باشد.