حذف سرب از محلول‌های آبی با استفاده از سپیولیت طبیعی ایران: تاثیر زمان تماس، دما، پی‌اچ، مقدار جاذب و پیش تیمار حرارتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز

2 استادیار گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز

3 دانشیار گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز

4 پروفسور گروه اصلاح، مدیریت و استفاده پایدار خاک و آب، دانشکده علوم و فناوری زراعی، دانشگاه پلی‌تکنیک کارتاخنا، اسپانیا

چکیده

­     سپیولیت از جمله کانی­های فراوان و ارزان قیمت در مناطق خشک دنیا است که به دلیل ویژگی­های ساختاری، توانایی زیادی برای جذب فلزات سنگین مانند سرب دارد. این مطالعه با هدف بررسی تاثیر دمای واکنش، پی اچ، مدت زمان تماس بین کانی و محلول، اثر پیش تیمارهای حرارتی و مقدار کانی بر فرآیند جذب سرب از محلول­های آبی انجام شد. بدین منظور کانی سپیولیت در اندازه 25-53 میکرون تهیه و پس از تعیین سطح ویژه و ظرفیت تبادل کاتیونی و اشباع­سازی سطوح کانی با یون کلسیم در آزمایش­های جذب استفاده شد. به داده­های حاصل از حذف سرب توسط کانی سپیولیت دو مدل سینتیک شبه درجه­ی اول و شبه درجه­ی دوم برازش شد. نتایج مطالعات سینتیک بیانگر تناسب بیشتر مدل شبه درجه دوم در برازش داده های جذب سرب توسط سپولیت می­باشد. نتایج همچنین نشان داد که با افزایش زمان تماس میزان جذب سرب توسط کانی سپیولیت افزایش می­یابد. همچنین با افزایش دمای واکنش از 20 به 40 درجه سلسیوس میزان جذب و سرعت جذب سرب توسط کانی سپیولیت کاهش­ می­یابد. به علاوه، نتایج این مطالعه نشان می­دهد که افزایش پی­اچ محلول از 3 به 9، افزایش مقدار جاذب از 2 گرم در لیتر به 16 گرم در لیتر و اعمال پیش­تیمار حرارتی 250 درجه سلسیوس بر روی کانی سپیولیت پیش از استفاده در فرآیند حذف باعث افزایش راندمان حذف سرب از محلول­های مورد مطالعه می­شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Removal of Lead from Aqueous Solutions Using Iranian Natural Sepiolite: Effects of Contact Time, Temperature, pH, Dose and Heat-Pretreatments

نویسندگان [English]

  • Firouze Sharifipour 1
  • Saeid Hojati 2
  • Ahmad Landi 3
  • Angel Faz Cano 4
چکیده [English]

     Sepiolite is a low-cost mineral widely distributed in arid regions of the world. Due to the structural properties, sepiolite has high sorption capacity for heavy metals. The objectives of this study were to investigate the effects of solution temperature, initial pH of suspension, contact time and dose of Iranian natural sepiolite on the removal efficiency of lead from aqueous solutions. Before use, sepiolite powder (25-53 µm) was saturated with calcium and the specific surface area and cation exchange capacity was determined. The experimental data were fitted with pseudo first order and pseudo second order kinetic models. Results obtained from kinetic studies indicated that pseudo-second order model better fitted to the experimental data. The results also implied that with the increasing contact time more amounts of lead ions were adsorbed by sepiolite. Similarly, with the increasing the solution temperature from 20 to 40 ˚C the adsorption rate of lead by sepiolite decreased. Furthermore, the results indicated that increasing the pH of solution from 3 to 9 and dose of sepiolite from 2 to 16 g l-1 increases the adsorption efficiency of lead ions from the aqueous solutions.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Contact time
  • Temperature
  • Sepiolite
  • pH
  • Dose