مطالعه تئوري و تجربي جذب سطحي متيلن بلو (MB) با هيدرروژل به روش RSM

Theoretical and empirical studies of methylene blue (MB) adsorption by hydrogel by RSM method

طراحي آزمايش Box-Behnken براي بررسي تاثير پارامترهاي عملياتي بر جذب متيلن بلو (MB) توسط جاذب كيتوسان/ سديم آلژينات/ سديم دودسيل سولفات مورد استفاده قرار گرفته است. هدف اصلي اين روش بهينه سازي روند آزمايش با هزينه كم و با حداكثر كارايي و شناسيايي عوامل موثر در روند ارزيابي مدل سازي رياضي است. ابتدا هيدروژل گرانولي توسط كيتوسان، سديم آلژينات و افزاينده SDS به روش سل ژل سنتز شد. سپس آزمايش هاي جذب ناپيوسته متيلن بلو در غلظت اوليه 1 تا 10 ppm و در دماي 0 تا 50 درجه سانتي گراد و با مقدار جاذب 0.025 تا 0.2 انجام شد. تجزيه و تحليل واريانس (ANOVA) ضريب تعيين ارزش بالايي را نشان داد (0.9345=R2). نتايج واريانس نشان داد كه مقدار جاذب با 52.95% بيشترين تاثير بر ميزان جذب داشته است. همچنين در بين 13 آزمايش انجام شده بيشترين درصد جذب در شرايط ADS=0.11 g, T=0 0C, C0=10 ppm به دست آمد كه برابر % 97.7 بود. شرايط بهينه آزمايش توسط نرم افزار Design Expert براي دستيابي به 100 درصد جذب در شرايط عملياتي ,ADS=0.12 g ,T=0.25 0C C0=7.76 ppm پيش بيني شد. در ادامه يك مدل رياضي براي تخمين ميزان درصد جذب برحسب پارامترهاي تعريف شده ارائه گرديد.

The design of the Box-Behnken test has been used to investigate the effect of operating parameters on methylene blue absorption (MB) by chitosan / sodium alginate / sodium dodecyl sulfate adsorbent. The main objective of this method is to optimize the process of testing with low cost and with maximum efficiency and effectiveness of the factors influencing the process of evaluation of mathematical modeling. Granulated hydrogels were first synthesized by chitosan, sodium alginate and SDS enhancer by sol-gel method. Then, discontinuous methylene blue adsorption experiments were carried out at initial concentration of 1 to 10 ppm and at 0 to 50 ° C and 0.025 to 0.2 adsorbent. Analysis of variance (ANOVA) showed a high value determination coefficient (R2 = 0.9345). The results of variance showed that adsorbent content had the most effect on adsorption rate with 52.95%. Also, among the 13 experiments, the highest adsorption rate was obtained at ADS = 0.11 g, T = 0 0C, C0 = 10 ppm, which was 97.7%. Optimum conditions were tested by Design Expert software to achieve 100% absorption under operating conditions, ADS = 0.12 g, T = 0.25 0C, C0 = 7.76 ppm. A mathematical model was proposed to estimate the percentage of adsorption in terms of defined parameters.