بررسي جذب كروم شش ظرفيتي با جاذب باگاس نيشكر فعال شده و تعيين ايزوترم ها و سينتيك جذب

Investigation of the hexavalent chromium adsorption onto activated sugarcane bagasse and determining of the Kinetic and equilibrium modelling

زمينه و هدف: از آنجايي كه كروم شش ظرفيتي به مراتب آلاينده‌تر، سمي‌تر و خورنده‌تر از نوع سه ظرفيتي آن است،در اين تحقيق كارايي جاذب باگاس نيشكر فعال شده به وسيله اسيد استيك در حذف كروم شش ظرفيتي از آب سنتتيك آلوده به كرومبررسي و ايزوترم ها و سينتيك جذب تعيين شده است. روش بررسي:اثر پارامترهاي pH، دماي محيط، زمان تماس، غلظت جاذب و اندازه ذرات جاذب بر ميزان جذب كروم موجود در محلول مورد بررسي قرار گرفت. تعادل براي هر دو ايزترم لانگموير و فروندليچ و سينتيك جذب براي هر دو حالت درجه اول و دوم نيز بررسي شد. آزمايشات به روش تاگوچي وبا كمك نرم‌افزار Qualitek4 انجام شد. يافته ها: بيشترين ميزان بهينه جذب مربوط به زماني بدست آمد كه جذب در pH2، دماي C ْ50، اندازه ذره جاذب 500 ميكرومتر و غلظت جاذب 20 گرم بر ليتر انجام گرفت كه درصد جذب 90/1% گزارش شد. به طور كلي با افزايش دما، ميزان جذب افزايش ‌يافت، بهترين جذب در حالت اسيدي، بعد از آن در حالت خنثي و كمترين جذب در حالت بازي انجام شد. اندازه ذره اثر چنداني روي ميزان جذب نداشت. سينتيك جذب مرتبه دوم و نيز ايزوترم جذب لانگموير بيشترين مطابقت را با جاذب باگاس در حذف كروم نشان داده است. نتيجه گيري: نتايج حاصل نشان داد كهباگاس نيشكر يك جاذب مناسب در حذف كروم شش ظرفيتي به عنوان يك آلاينده عمده و مهم صنايع مي‌باشد.

Background: Chromium is one of the toxic heavy metals that exist in trivalent and hexavalent forms in aqueous systems. Hexavalent chromium is highly toxic, carcinogenic and corrosive in nature. Adsorption is an effective method in chromium removal. The aim of this study is investigation of the hexavalent chromium removal using sugarcane bagasse from synthetic solutions and determining of the sorption kinetics. Methods: The impact of pH, temperature, contact time, Adsorbent concentration and paricle size on chromium removal was carried out. Langmuir and Freundlich adsorption isotherms with sorption kinetics were investigated. Experiments were carried out with Tagochi method using Qualitik4. Finding: The maximum chromium removal was achieved in pH=2, temperature of 50C ,500 m adsorbent size, adsorbent concentration of 20g/l equal to 90.1%. Altogether adsorption capacity was increased with increasing temperature and adsorbent concentration and decreased with increasing pH. Adsorbent particle size does not an important effect on removal efficiency. Sugarcane bagasse adsorption kinetics in chromium removal followed by second- order reaction and were in good agreement with Langmuir isotherm. Conclusion: the results showed appropriate adsorption capacity for sugarcane baggase in hexavalent chromium removal as a significant pollutant.