بررسي ايزوترم و سينتيك جذب نيكل توسط خاكستر ميوه بلوط از محلول هاي آبي

Investigation of Isotherm and Kinetic of Nickel Adsorption by Acorn Ashes from Aqueous Solutions

نيكل (II) از جمله آلاينده هاي مهم محيط زيست محسوب شده و غلظت هاي بالاي آن باعث سرطان ريه، سينوس بيني و استخوان مي شود. بنابراين لازم است كه براي حفظ سلامت انسان ها و حفاظت از محيط زيست، نيكل اضافي از فاضلاب صنايع حذف گردد. لذا اين مطالعه با هدف بررسي كارايي خاكستر ميوه بلوط در حذف نيكل انجام گرديده است. مواد و روش ها اين مطالعه در مقياس آزمايشگاهي انجام گرفت. طي مطالعه حاضر، تاثير پارامترهايي نظير pH، زمان تماس، جرم جاذب و غلظت اوليه نيكل در جذب نيكل مورد بررسي قرار گرفت. ايزوترم داده هاي تجربي با استفاده از معادلات لانگمير، فروندليچ و تمكين مورد ارزيابي قرار گرفت. همچنين، به منظور تعيين بهترين مدل سينتيك جذب يون هاي نيكل بر روي خاكستر ميوه بلوط، از معادلات سينتيك شبه درجه اول، شبه درجه دوم و الوويچ استفاده گرديد. يافته ها نتايج بدست آمده از مطالعه حاضر نشان داد ظرفيت جذب به پارامترهايي نظير pH محلول، زمان تماس، جرم جاذب و غلظت اوليه يون هاي نيكل وابسته است. pH بهينه براي جذب نيكل، 7 به دست آمد. با افزايش جرم جاذب و زمان تماس، راندمان حذف افزايش يافت. با افزايش غلظت اوليه نيكل، راندمان كاهش يافت. نتايج نشان داد كه داده هاي آزمايشگاهي تطابق بهتري با ايزوترم فروندليچ دارند. بهترين مدل سينتيك جذب به وسيله مدل سينتيكي شبه درجه دوم نشان داده شد. نتيجه گيري مطالعه حاضر نشان داد خاكستر ميوه درخت بلوط ايراني مي تواند به عنوان يك جاذب موثر و دوستدار محيط زيست در حذف يون هاي نيكل از محلول هاي آبي مورد استفاده قرار گيرد.

One of the major pollutants for environment is nickel and high concentrations of it cause lungs cancer, nasal and bone sinuses. Thus, for protection human's health and environment, it is necessary to remove excess nickel ions from industrial wastewater. The aim of this study was the evaluation of acorn ashes efficiency for the removal of nickel ions. Materials an‎d Methods This study was performed experimentally. In this study, the effect of pH, retention time, adsorbent mass and initial concentrations of nickel ions have been evaluated. The experimental isotherm data were analyzed using the Langmuir, Freundlich and Temkin equations. Also, to determining the best adsorption kinetic model for nickel ions onto acorn ashes, the pseudo first-order, pseudo second-order and Elovich equations were used. Results Experimental data indicated that the adsorption capacity was dependent on pH of the solution, retention time, adsorbent mass and initial nickel ions concentration. The optimum pH for adsorption of nickel ions was 7.0. With increasing of adsorbent mass and retention time, adsorption efficiency increased while with increasing of initial nickel ions concentration, adsorption efficiency decreased. The results showed that the experimental data much better fit with the Freundlich isotherm. The best model for the adsorption kinetic was shown with the pseudo-second-order kinetic model. Conclusion The present study indicates that the Iranian acorn (Quercus persica) ashes can be used as an effective and environmentally friendly biosorbent for the removal of nickel (II) ions from aqueous solutions.