کارایی نانوکیتوزان در حذف بنزن از محلول‌های آبی

Abstract

سابقه و هدف: اهمیت آب به عنوان بستر حیات بر هیچ‌کس پوشده نیست. تنگناهای ناشی از افزایش جمعیت و فشار بر منابع آب ضرورت حفاظت از این منابع را پیش آورده ‌است. در سال‌های اخیر خشکسالی‌های پی‌‌ در‌‌‌ پی، افزایش بیش از حد جمعیت، افزایش صنایع و آلودگی‌های ناشی از آن اهمیت منابع آبی در کشور ایران که یکی از کشورهای خشک و نیمه خشک جهان محسوب می‌شود را دو چندان کرده‌ است. یکی از متداول‌ترین آلاینده‌های آب ترکیبات نفتی هستند. بنزن یک ترکیب آروماتیکی با فرمول C6H6 است. این ماده بسیار سمی و سرطان‌زا بوده و یکی از آلاینده‌های موجود در پساب‌های پالایشگاهی است. مصارف اولیه آب در صنایع در سال‌های اخیر موجب تغلیظ و افزایش سمیت پساب‌ها شده است. دفع نامناسب این قبیل پساب‌ها و عدم کاهش آلاینده‌های موجود در آن‌ها مشکلات محیط زیستی فراوانی را به‌وجود آورده است. بدین منظور، هدف از انجام این مطالعه سنتز یک نانو جاذب متخلخل با استفاده از کیتوزان به‌عنوان یک جاذب ارزان قیمت و سازگار با محیط زیست برای حذف بنزن از محلول‌های آبی و پاک‌سازی آب‌های آلوده است.<br /> مواد و روش‌ها: برای ساخت نانو ذرات کیتوزان از پودر کیتوزان ساخت شرکت سیگما آلدریچ و محلول استیک اسید 1% استفاده شد. اثر پارامترهای مختلف pH، غلظت اولیه محلول بنزن، دوز جاذب و زمان تماس مورد بررسی قرار گرفت. مقادیر غلظت بنزن توسط دستگاه اسپکتروفتومترUV-Vis Array مدل Photonix Ar 2015 در طول موج 254 نانو متر تعیین و با استفاده از نرم افزار Excel و Spss آنالیز گردید.<br /> یافته‌ها: با توجه به نتایج مقدار بهینه جذب بنزن در pH برابر 4 به‌دست آمد. با افزایش یا کاهش pH محلول، کارایی حذف بنزن کاهش یافت. همچنین با افزایش زمان تماس از 5 تا 120 دقیقه، کارایی حذف بنزن از 85/96 به 28/89 درصد کاهش یافت. با افزایش غلظت اولیه بنزن، راندمان حذف دارای روند صعودی بوده و بیشترین مقدار درصد حذف در غلظت 70 میلی‌گرم بر لیتر برابر با 57/78 درصد به‌دست آمد. همچنین نتایج نشان داد با افزایش دوز جاذب راندمان حذف بنزن روند نزولی داشته و بیشترین میزان درصد حذف در دوز جاذب 01/0 گرم برابر با 85/82 درصد به‌دست آمد. در شرایط بهینه بیشترین میزان درصد حذف بنزن 85/96 درصد تعیین شد.<br /> نتیجه‌گیری: یافته‌های تحقیق نشان داد که جاذب نانو کیتوزان کارایی بالایی در جذب بنزن از محلول‌های آبی دارد. با توجه به این‌که نانوکیتوزان منشاء طبیعی دارد، می‌توان از آن به عنوان یک جاذب سازگار با محیط زیست و ارزان قیمت نسبت به سایر جاذب‌ها برای حذف ترکیبات آروماتیک از محلول‌های آّبی استفاده کرد..