بهینه سازی فرآیند جذب آنیلین از محلول‌های آبی توسط بنتونیت خام و اصلاح شده با سورفاکتانت کاتیونی با استفاده از مدل تاگوچی

Abstract

مقدمه و هدف: آنیلین ترکیب آلی و پرکاربرد در صنایع مختلف می باشد. ورود این ترکیب به محیط مشکلات متعددی را در پی دارد. بنابراین، بررسی روش های کارآمد و عملی برای حذف آنیلین از فاضلاب های این صنایع امری در خور توجه می باشد. مدل تاگوچی مدلی برای تحلیل آزمایش ها می باشد که با استفاده از تعداد معینی آزمایش میزان تأثیر و سطوح بهینه عوامل مؤثر را پیش بینی می نماید. این مطالعه با هدف بهینه سازی فرآیند جذب آنیلین توسط بنتونیت خام و بنتونیت اصلاح شده با سورفاکتانت کاتیونی با استفاده از مدل تاگوچی انجام شد. روش کار: در مطالعه تجربی حاضر، ابتدا جاذب های بنتونیت خام و بنتونیت اصلاح شده طی چند مرحله آماده شد. در مرحله بعد تأثیر 4 عامل اصلی (غلظت آلاینده، زمان تماس، pH، دوز جاذب) در 4 سطح، توسط ماتریکس ترکیبی L16 انتخاب و آزمایشات در این ماتریکس انجام شد. همچنین عوامل بر اساس مقدار R رتبه‌بندی گردید. سپس داده ها با نرم افزار Minitab17 مورد تحلیل قرار گرفت. در نهایت میزان جذب آنیلین بر روی بنتونیت خام و اصلاح شده در شرایط بهینه تعیین گردید. نتایج: بهینه‌سازی فرآیند جذب با مدل تاگوچی نشان داد که عوامل مورد نظر جهت بهینه‌سازی شرایط بر اساس اهمیت به ترتیب برابر زمان تماس 360 دقیقه، 10=pH ، غلظت اولیه آنیلین mg/L 300 و دوز جاذب g/L 40 می باشد. همچنین حداکثر راندمان جذب آنیلین بر روی بنتونیت اصلاح شده با سورفاکتانت کاتیونی و بنتونیت خام در شرایط بهینه برابر با 81.86 و 8.75 درصد تعیین شد. ایزوترم لانگموئر و سینتیک درجه دوم کاذب بیشترین تطابق را با داده‏های مطالعه نشان داد. نتیجه‌نهایی: نتایج این مطالعه نشان داد بنتونیت اصلاح شده با سورفاکتانت کاتیونی کارایی بالایی در حذف آنیلین دارد. در عین حال قیمت ارزان و دسترسی آسان سبب می شود بنتونیت به عنوان جاذب مطلوبی مد نظر قرار گیرد.