مطالعات سينتيك، تعادل و ترموديناميك جذب زيستي جيوه از محلول‌هاي آبي توسط پسماند ساقه‌ كانولا

امروزه حذف فلز سنگين جيوه از منابع آبي به دليل مشكلاتي كه براي سلامت انسان و محيط‌زيست به‌وجود مي‌آورد، توجه زيادي را به خود معطوف كرده است. در اين پژوهش، از پسماند ساقه‌ كانولا براي حذف فلز سنگين جيوه از محلولهاي آبي در سيستم ناپيوسته و در شرايط مختلف (pH، دما، زمان تماس، غلظت اوليه‌ جيوه و ميزان جاذب) استفاده شد. براي اين منظور، خصوصيت جاذب توسط روش‌هاي مختلفي نظير طيف‌سنج مادون‌قرمز، ميكروسكوپ الكتروني روبشي، سطح مخصوص و بار صفر بستر تعيين شد. نتايج نشان داد كه مقادير بهينه‌ pH، ميزان جاذب، زمان تماس، غلظت اوليه و دما به ترتيب برابر با ۷، 2 گرم بر ليتر، 12۰ دقيقه، 2 ميلي‌گرم بر ليتر و 6۰ درجه‌ سانتي‌گراد است. از بين مدل‌هاي هم‌دماي مورد استفاده (لانگموير، فروندليچ، لانگموير-فروندليچ و ريدليچ-پترسون)، مدل فروندليچ برازش بهتري روي ‌داده‌هاي آزمايشگاهي داشته كه نشان‌دهنده‌ جذب چندلايه‌ فلز جيوه روي سطح جاذب است. حداكثر ظرفيت جذب جاذب براساس معادله‌ لانگموير-فروندليچ، 58.4 ميلي‌گرم بر گرم به‌دست آمد. نتايج نشان داد كه روند جذب يون جيوه پيروي بهتري از مدل شبه مرتبه‌ دوم داشته كه نشان‌دهنده‌ جذب شيميايي جيوه توسط جاذب است. پارامترهاي ترموديناميكي (ΔG°، ΔH° و ΔS°) نشان دادند كه جذب جيوه روي پسماند ساقه‌ كانولا در محدوده‌ دمايي 2۵ تا ۶۰ درجه‌ سانتي‌گراد امكان‌پذير، گرماگير و خودبه‌خودي است. مقادير مثبت آنتروپي نشان‌دهنده‌ افزايش بي‌نظمي در فاز مشترك جاذب و محلول جيوه در طول فرايند جذب با افزايش دما است. نتايج واجذب (بازيابي جاذب) نيز نشان داد كه در شرايط بهره‌گيري از اسيدكلريدريك 0/2 مولار، 8۶ درصد جاذب بازيابي مي‌شود. اين مطالعه نشان مي‌دهد كه پسماند ساقه‌ كانولا پتانسيل تبديل‌شدن به يك جاذب مؤثر و اقتصادي براي حذف يون‌هاي جيوه را دارد.