مقايسه راندمان جذب و رهاسازي نيترات توسط ميكرو-زئوليت‌هاي كلينوپتيلوليت ايراني و خارجي اصلاح شده با سورفكتانت كاتيوني هگزادسيل‌تري‌متيل‌آمونيم

Comparison of Absorption Efficiency and Release of Nitrate by Iranian and Foreign Micro-Zeolite (Clinoptilolite), Modified by Hexa-Decyltrimethy- Ammonium

زمينه و هدف: رس هاي آلي از قرار گرفتن نوعي سورفكتانت كاتيوني در سطح و يا بين لايه هاي رس طبيعي يا سنتز شده ايجاد و كاربردهاي وسيعي دارند. اين تحقيق با هدف بررسي مقايسه راندمان جذب و رهاسازي نيترات توسط زئوليت طبيعي ايراني (سمنان) و نمونه ­سنتز شده­ي خالص وارداتي (Fluka-96096) اصلاح شده صورت گرفته است. روش بررسي: ذرات ميكرو-زئوليت كلينوپتيلوليت ايراني و خارجي با استفاده از روش سانتريفيوژ جدا و سپس با استفاده از سورفكتانت هگزادسيل ­تري­ متيل­ آمونيوم برومايد (HDTMA-Br) به ميكرو-زئوليت آلي تبديل شدند. مورفولوژي و ساختار كاني زئوليت مورد مطالعه با­استفاده از روش­ هاي XRD ، EDX ، SEM و AFM مورد بررسي و شناسايي قرار گرفت. راندمان جذب نيترات در دو سطح سورفكتانت 100و200 درصد گنجايش تبادل كاتيوني بيروني (ECEC)در سطوح مختلف غلظت اوليه نيترات انجام گرفت. براي بررسي ميزان ثبات نيترات جذب شده توسط زئوليت آلي، فرايند رهاسازي در سطح سورفكتانت 200 درصد ECEC در دو غلظت نيترات در زمان­ هاي مختلف به صورت فاكتوريل در قالب طرح پايه­ ي كاملاً تصادفي انجام شد. يافته­ ها: راندمان جذب و پالايش نيترات در سطح سورفكتانت 200 درصد ECEC براي زئوليت­ هاي آلي Fluka در غلظت­ هاي اوليه 3، 6، 14، 20 و 30 ميلي مولار نيترات به ترتيب، 77، 63، 48، 37 و 30 درصد مي­باشد. در حالي كه اين راندمان براي ميكرو-زئوليت آلي ايراني به ترتيب، 75، 67، 54، 50 و 33 درصد و اختلاف آن با زئوليت فلوكا در سطح احتمال يك درصد معني­ دار نمي باشد. ميانگين درصد رهاسازي ميكرو-زئوليت آلي ايراني 21 تا 31 درصد و در ميكرو-زئوليت فلوكا 17تا 34 درصد است. بحث و نتيجه گيري : جذب نيترات تحت تاثير غلظت ­هاي اوليه نيترات و سطوح متفاوت سورفكتانت قرار دارد. بهترين سطح سورفكتانت با بالاترين ميزان جذب، سطح سورفكتانت 200 درصد ECEC مي­ باشد. نتايج اين تحقيق نشان داد كه ميكرو-زئوليت فلوكا نه تنها برتري قابل توجهي نسبت به زئوليت طبيعي ايران ندارد، بلكه در برخي موارد نوع ايراني آن، برتري­ هاي اندكي در جذب و رهاسازي نيترات دارد.

Background and objective: Organocalys are modified by cationic surfactant on surface and between layers of natural or synthesis clays and widely are used. The objective of this study were comparison of absorption efficiency and release of nitrate in aqueous solutions by modified Iranian natural zeolite-clinoptilolite (Semnan) and synthesis zeolite of Fluka-96096. Material and Methods: The Iranian and Fluka-96096 micro-zeolite (clinoptilolite) was separated by centrifuge method. The micro-zeolites were first modified by hexa-decyltrimethyl-ammonium (HDTMA), a cationic surfactant. Structure and morphology of zeolites were determined XRD, SEM, EDX and AFM. In this study, adsorption efficiency in initial concentrations of nitrate by modified zeolite with surfactant loading of 100 and 200% external cation exchange capacity (ECEC) was investigated in a completely randomized factorial design. The nitrate release as affected by time at 4 and 14 mM of nitrate in surfactant loading 200% ECEC were also evaluated. Results: The results showed that absorption efficiency of nitrate by Fluka micro-organozeolite with surfactant loading of 200% ECEC in 3, 6, 20 and 30 mM nitrate were 77, 63, 48, 37 and 30% respectively, whereas, by Iranian micro-organ zeolite were 75, 67, 54, 50 and 33% respectively and no significant together (p≤0.01). The mean of nitrate release were 31 to 21%, in Iranian micro-organ zeolite, whereas for Fluka micro-organ zeolite were 17 to 34%. Discussion and Conclusion: The adsorption efficiency of nitrate was significant by initial nitrate concentration and surfactant’s level. The best adsorption efficiency of nitrate occurred at 200% of ECEC. The results of this research showed that the micro-organ zeolite of Fluka-96096 not only is not better than Iranian micro-zeolite, but also, Iranian micro-organ zeolite have been better for nitrate absorption and release in some cases.