حذف سرب از آب هاي آلوده توسط كلاله ذرت به عنوان يك بيوجاذب ارزان قيمت

Removal of Lead from Polluted Water Using Corn Silk As a Cheap Biosorbent

مقدمه و هدف: ورود فلزات سنگين به منابع آب، اثرات زيان باري را براي سلامت انسان و محيط زيست به همراه دارد. در ساليان اخير روش هاي جذب سطحي با استفاده از جاذب هاي طبيعي جهت حذف آلاينده ها از منابع آب به شكل فراوان مورد استفاده قرار گرفته اند. كلاله ذرت به عنوان جاذب زيستي مي تواند در حذف يون سرب از محيط هاي آبي مؤثر باشد. در اين راستا، هدف از پژوهش حاضر حذف يون سرب به وسيله كلاله ذرت به عنوان بيوجاذب ارزان قيمت از آب هاي آلوده در شرايط آزمايشگاهي مي باشد.روش كار: در اين پژوهش اثر متغيرهاي pH ، زمان تماس، مقدار جاذب و غلظت اوليه در كارايي حذف يون سرب از آب هاي آلوده مورد بررسي قرار گرفت. داده هاي به دست آمده با ايزوترمهاي ،Langmuir Freundlich و Temkin و سينتيك هاي واكنش شبه درجه اول، شبه درجه دوم، انتشار درون ذره اي و Elovich برازش داده شدند. آناليز داده ها و رسم نمودارها با استفاده از برنامه Excel انجام شد.يافته ها: براي جاذب كلاله ذرت، مدل Langmuir تطابق بيشتري با داده هاي تجربي داشت و با استفاده از اين مدل ماكزيمم ظرفيت جذب 74 / 78 ميلي گرم بر گرم براي كاكل ذرت به دست آمد. شايان ذكر است كه سينتيك جذب واكنش، سريع و كمتر از يك ساعت محاسبه شد. همچنين مشاهده گرديد كه سينتيك جذب از معادله شبه درجه دوم براي آلاينده سرب مطابقت بيشتري دارد(r2=0/99).نتيجه گيري: نتايج به دست آمده نشان دادند كه جاذب كلاله ذرت به دليل داشتن سطح مؤثر بالا، گروه هاي عاملي SiOH ، ماكزيمم ظرفيت جذب بالا و سينتيك سريع واكنش، جاذبي مؤثر در حذف آلاينده سرب از محيط هاي آبي مي باشد؛ از اين رو استفاده از اين جاذب به منظور حذف سرب از محيط هاي آبي پيشنهاد مي گردد.

Introduction and purpose: Entry of heavy metals into water resources has harmful effects on human health and the environment. In recent years, adsorption methods using natural absorbents to remove contaminants from water resources have been used abundantly. Corn silk as a biosorbent can be effective for the removal of lead ions from aquatic solutions. The purpose of this research was to remove lead by corn silk as a cheap biosorbent from polluted water in vitro. Methods: The effects of variables such as pH, contact time, initial concentration, adsorbent amount, and efficiency in removing lead from contaminated water were studied. Isotherms of Langmuir, Freundlich and Temkin were fitted with the data of the experiment. In addition, kinetics of pseudo first order, pseudo second order, intra-particle diffusion, and Elovich were fitted with the experimental data. Graphs and data analyses were performed using Excel program. Results: For corn silk, Langmuir isotherms showed good agreement with the experimental data. Using these models, maximum absorption capacity of 78.84 (mg.g-1) was obtained for corn silk. Absorption kinetics showed quick responses in less than one hour. The results showed that the adsorption kinetics of pseudo second order was more consistent for lead pollutant (r2=0.99). Conclusion: The results demonstrated that corn silk absorbent is effective in removing lead contaminants from aqueous solutions due to high surface area, having SiOH groups, high absorption capacity, and rapid kinetics of reaction. Therefore, the use of this adsorbent is recommended to remove lead from aqueous solutions.