بررسي توانايي نانو ذرات اكسيد آهن، در حذف رقابتي و بازيابي كروم شش و نيكل دو ظرفيتي از پساب معادن

Ability of Maghemite Nanoparticles (γ-Fe2O3) to Competitive Removal and Recovery of Cr (IV) and Ni (II) from Mine Wastewater

در اين تحقيق، از نانو ذرات اكسيد آهن (مگ همايت) براي حذف يون‌هاي نيكل دو و كروم شش ظرفيتي از پساب‌هاي صنعتي استفاده شد. ابتدا با استفاده از روش نو تك مرحله‌اي، نانو ذرات مگ همايت (?-Fe2O3) در دماي اتاق و بدون استفاده از حلال آلي توليد شدند. سپس ميانگين اندازه نانو ذرات مگ همايت با تجزيه‌و‌تحليل ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM)، حدود 14 نانو مترتخمين زده شد. در ادامه، امكان استفاده از اين نانو ذرات براي حذف يون‌هاي نيكل دو و كروم شش ظرفيتي از پساب‌هاي صنعتي، با تاثير مشخصه‌هاي مختلف از قبيل غلظت اوليه كروم و نيكل، pH، زمان تماس، ميزان نانو ذرات و دما بررسي شد. نتايج نشان داد، واكنش جذبCr (VI) و Ni (II) به نانوذرات مگ همايت طي 12 دقيقه به تعادل مي‌رسد. با افزايش غلظت ميزان جذب كاهش يافته و با افزايش ميزان جاذب ، زمان تماس و دما، ميزان جذب افزايش مي‌يابد. بنابراين براي محلول شبيه سازي شده،، در غلظت اوليه 50 ميليگرم بر ليتر، مقدار جاذب 15/0 گرم و دماي 70 درجه سانتيگراد، ميزان جذب كروم در 6/2 = pH و ميزان جذب نيكل در 5/8 = pH، حداكثر است. ايزوترم جذبي با مدل فرندليچ و لانگموير مورد بررسي قرار گرفت و مشخص شد كه جذب كروم و نيكل با نانو ذرات مگهمايت از مدل جذبي لانگموير پيروي مي‌كند. براي احياي جاذب، از اسيد كلريدريك با غلظت 05/0 مولار و سود سوز آور استفاده شد. بر اساس نتايج به‌دست آمده، اگرچه فرايند جذب سطحي با استفاده از نانو پودر اكسيد آهن به عنوان روشي مناسب براي تصفيه پساب‌هاي حاوي كروم و نيكل معرفي مي‌‌‌شود، در شرايط مشابه، با افزايش غلظت اوليه يون‌هاي نيكل و كروم، رقابت نيكل در جذب شدن به جاذب (?-Fe2O3) بيشتر از كروم است.