بررسی امکان حذف کروم شش ظرفیتی از محیط آبی با استفاده از زئولیت کلینوپتیلولایت

Abstract

فلزات سنگین از مهم ترین آلاینده‌های موجود در طبیعت با سمیت و سرطان زایی بسیار بالا می‌باشند. سمیت زیاد این مواد حتی در غلظت های کم، نگرانیـهای زیادی را ایجاد کرده است.. یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین فلزات سنگین کروم می باشد.کروم جزو فلزات سنگینی است که هم از طریق سیستم گوارش و هم از طریق پوست در بدن انسان جذب و ذخیره میگردد. ترکیبات کروم به طور معمول در دو حالت کروم سه ظرفیتی و کروم شش ظرفیتی در محیط دیده می‌شود که کروم شش ظرفیتی 500 برابر سمی‌تر از کروم سه ظرفیتی می باشد. هدف از این مطالعه، بررسی امکان حذف کروم شش ظرفیتی با استفاده از زئولیت کلینوپتیلولایت بوده است. این پژوهش یک مطالعه تجربی-آزمایشگاهی بوده که در سیستم ناپیوسته و در آزمایشگاه آلودگی محیط زیست دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه بیرجند انجام شد. کلیه مواد شیمیایی مصرفی در مطالعه با درجه خلوص بالای 99 % از شرکت مرک آلمان تهیه شدند. در این تحقیق جاذب(زئولیت معادن سمنان) تهیه شد. زئولیت خرد شد و ذرات آن با استفاده از روش غربالگری با الک به قطر میانگین ۳۶۰ میکرو متر (ذرات باقی ماندة بین الک-های با قطر ۳۱۵ تا ۴۲۵ میکرو متر) انتخاب شد(این مرحله دو بار تکرار شد). در این تحقیق فرآیند جذب، با تغییر در pH، زمان تماس، مقدار وزن جاذب، غلظت اولیه کروم و دما انجام شد. در ادامه برای سنجش غلظت کروم شش ظرفیتی از دستگاه جذب اتمی در آزمایشگاه محیط زیست دانشگاه بیرجند استفاده گردید. تجزیه و تحلیل داده‌ها و رسم نمودار‌ها توسط نرم افزار Excel صورت گرفت. دادهای تجربی تعادل جذب با مدل های ایزوترم جذب فروندلیخ و لانگمیر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد؛ بیشترین حذف کروم شش ظرفیتی در pH برابر 5، زمان تماس 120دقیقه، وزن بهینه جاذب 3 گرم، غلظت اولیه 50 میلی گرم بر لیتر و دمای 22 درجه سانتی گراد به دست آمد. به دلیل محل‌های فعال محدود در جاذب با افزایش غلظت اولیه کروم، جرم جاذب و دما، راندمان حذف کاهش می-یابد و با افرایش زمان تماس، راندمان افزایش می‌یابد. دادهای تجربی تعادل جذب با مدل های ایزوترم جذب فروندلیخ و لانگمیر مورد بررسی قرار گرفت، نتایج نشان داد که سینتیک فرآیند جذب از مدل سینتیک شبه درجه دو، و داده های تعادلی از مدل ایزوترمی لانگمیر پیروی می کنند. در مجموع نتایج حاصل از انجام آزمایشات مشخص ساخت که می‌توان از زئولیت طبیعی کلینوپتیلولایت به عنوان یک روش اقتصادی جاذب، موثر و ارزان قیمت در جهت حذف کروم شش ظرفیتی از زه آب‌ها و پساب‌های آلوده استفاده کرد.