كاربرد كامپوزيت هاي آهن، آلومينيوم و مس براي حذف غلظت بالاي كروم در آب

مقدمه: افزايش صنايع مختلف و رشد روزافزون جمعيت كره زمين سبب ايجاد انواع آلودگي در محيط زيست شده است. يكي از مهم ترين آلاينده هاي موجود در آب كه داراي خطرات متعددي بر سلامت انسان و موجودات زنده و خطرات مهم محيط زيستي است، تركيبات آنيوني در غلظت بالا مي باشد. فلزسنگين كروم يكي از اين آلاينده هاست كه موجب ايجاد آلودگي در محيط زيست شده و خطرات متعددي براي سلامت انسان و ساير موجودات زنده به همراه دارد. روش هاي مختلفي براي حذف فلزات سنگين از آب مورد ارزيابي قرار گرفته‌اند كه اغلب شامل فرآيندهاي شيميايي يا انرژي بر است. لذا اصلاح اين منابع با كمك جاذب هاي مقرون به صرفه و با صرف انرژي كم حائز اهميت است. مطالعات گذشته نشان مي دهند كه بايوچار، بايوچارهاي داراي پوشش فلز و كامپوزيت هاي كربن- فلز كارايي بالايي در حذف آلاينده كروم با غلظت 20 ميلي گرم در ليتر از آب دارند  ولي تاكنون تأثير اين جاذب ها بر حذف اين آلاينده ي آنيوني در غلظت هاي بالا مورد بررسي قرار نگرفته است.مواد و روش ها: در اين پژوهش كارايي جاذب هاي مختلف (بايوچار، بايوچار داراي پوشش مس، بايوچار داراي پوشش آلومينيوم، بايوچار داراي پوشش آهن، كامپوزيت بايوچار- مس، كامپوزيت بايوچار- آلومينيوم و كامپوزيت بايوچار- آهن) بر حذف كروم با غلظت 300 ميلي گرم در ليتر از آب مورد بررسي قرار گرفت. بايوچارهاي داراي پوشش فلز از تركيب فلزات (مس، آهن و آلومينيوم) با غلظت 10000 ميلي گرم بر كيلوگرم با بايوچار توليد شده در دماي 600 درجه ي سانتي گراد و كامپوزيت هاي بايوچار- فلز مختلف از تركيب اين فلزات با كاه برنج و سپس حرارت دهي نمونه ها در دماي 600 درجه ي سانتي گراد تهيه شدند. به منظور تعيين كارايي جاذب ها، 0.5 گرم از هر جاذب با 40 ميلي ليتر محلول كروم با غلظت 300 ميلي گرم بر ليتر و 6= pH تركيب شده و به مدت سه ساعت تكان داده شدند تا به تعادل رسيدند. سپس نمونه ها براي مدت 5 دقيقه با دور rpm 6000 سانتريفيوژ شده و فيلتراسيون، غلظت نهايي آلاينده قرائت شد و درصد حذف كروم محاسبه گرديد.نتايج: نتايج پژوهش حاضر نشان مي دهد كه تمامي جاذب هاي مورد استفاده، در حذف غلظت بالاي كروم از آب مؤثر بودند. كمترين ميزان حذف اين آلاينده مربوط به نمونه بايوچار بود كه تنها توانست 15.28 درصد از اين آلاينده را از آب حذف نمايد و بيشترين ميزان حذف با استفاده از كامپوزيت بايوچار- آهن حاصل شد، كه اين جاذب 44.45 درصد از آلاينده را از محلول آبي حذف كرد. با توجه به نتايج حاصل از اين پژوهش مشاهده مي شود كه بايوچارهاي داراي پوشش فلز و كامپوزيت هاي بايوچار- فلز نسبت به جاذب بايوچار داراي كارايي بهتري در حذف كروم از آب مي باشند. به طور مثال، كامپوزيت بايوچار- آهن و بايوچار داراي پوشش آهن توانستند به ترتيب 44.45 و 30.867 درصد از آلاينده ي كروم را از محلول آبي حذف كنند در حالي كه بايوچار كاه برنج تنها قادر به حذف 15.28 درصد از اين آلاينده از آب بود.بحث: نتايج پژوهش حاضر نشان مي دهد كه بايوچار پوشش دار شده با آهن و كامپوزيت بايوچار- آهن، نسبت به ساير نمونه هاي داراي پوشش سطحي و كامپوزيت هاي بايوچار-فلز داراي توانايي بيشتري در حذف آلاينده كروم از محلول آبي بوده است و توانسته است موفق تر عمل كند. بنابراين كاربرد اين جاذب ها مي تواند در اصلاح آب آلوده به اين آلاينده مؤثر باشد.