جذب زیستی کادمیم از محلول‌های آبی توسط پوست میگو

Abstract

سابقه و هدف: امروزه به حذف و پالایش محیط‌های آلوده به فلزهای سنگین توجه زیادی می‌شود. جذب ‌زیستی یک روش موثر برای حذف فلزهای سنگین از محلول‌های آبی می‌باشد. در این پژوهش جذب‌ زیستی کادمیم توسط پوست میگو مورد بررسی قرار گرفت.<br /> مواد وروش‌ها: مطالعات جذب سطحی کادمیم توسط پوست میگو به عنوان تابعی از pH در محدوده‌ی pH 3 تا 8 در یک غلظت کادمیم 8 میلی‌گرم در لیتر انجام گردید. همدماهای جذب سطحی در محدوده‌ای از غلظت فلز (15 تا 100 میلی‌گرم در لیتر) انجام گردید. آزمایش‌های جذب وابسته به زمان برای کادمیم در دو غلظت ثابت 5 و 50 میلی‌گرم بر لیتر و 7 سطح زمانی (5/0، 2، 4، 6، 8، 12، 24 ساعت) انجام شد. میزان کادمیم جذب سطحی شده بر روی جاذب، با اندازه‌-گیری غلظتهای تعادلی و غلظت آنها در نمونههای شاهد محاسبه ‌گردید. طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) قبل و بعد از جذب سطحی کادمیم به وسیله‌ی دستگاه طیف سنجی و گونه‌بندی کادمیم در محلول‌های تعادلی به وسیله ی برنامه‌ی Visual MINTEQ انجام گردید.<br /> یافته‌ها: نتایج آزمایش‌های جذب وابسته به pH نشان داد که با افزایش pH، میزان جذب سطحی کادمیم به وسیله‌ی پوست میگو افزایش یافت و بیشترین جذب کادمیم در pH، 5/7 صورت گرفت، که در این pH، بیش از 99 درصد از کادمیم توسط جاذب جذب سطحی گردید. نتایج همدماهای جذب نشان داد که مدل‌های فروندلیچ و لانگمویر جذب کادمیم را به خوبی توصیف کردند. حداکثر ظرفیت جذب کادمیم (qmax)، به‌وسیله‌ی مدل لانگمویر برای این جاذب 1/5 میلی‌گرم بر گرم تعیین شد. مدل سینتیکی شبه رده دوم بهترین برازش را بر داده‌های جذب سطحی وابسته به زمان داشت. منحنی‌های سینتیکی جذب کادمیم از دو فاز مشخص تشکیل شده‌اند. یک فاز اولیه که جذب کادمیم توسط جاذب سریع بود و متعاقب آن فاز ثانویه که واکنش به حالت تعادل نزدیک شد. نتایج گونه‌بندی شبیه‌سازی شده به وسیله برنامه Visual Minteq نشان داد که گونه Cd+2 در محدوده 5/8-2=pH، گونه اصلی کادمیم در محلول است و در دامنه pH، 9-8 و غلظت گونه هیدرولیزی +Cd(OH) نیز افزایش می‌یابد. طیف مادون قرمز پوست میگو قبل و بعد از جذب کادمیم نشان داد که اتم‌های N گروه‌های عامل آمین در پوست میگو نقش عمده‌ای در جذب این عنصر داشتند. <br /> نتیجه‌گیری: به طور کلی، با توجه به داده‌های به دست آمده از این پژوهش، پوست میگو یک جاذب موثر برای کادمیم می‌باشد و می‌تواند در پالایش محیط‌های آبی آلوده به کادمیم مورد استفاده قرار گیرد.