حذف رنگ هاي كاتيوني از نمونه هاي آبي با پليمر صمغ عربي مغناطيسي

سابقه و هدف: بيش از 75 درصد از سطح زمين با آب پوشيده شده است، اما تنها سه درصد آن آب شيرين است و از اين مقدار يك درصد براي استفاده مردم در دسترس مي باشد. اخيراً توجه زيادي به حذف رنگ ها از پساب جهت كنترل آلودگي آب معطوف شده است. جذب سطحي به دليل امكان پذيري اقتصادي و گزينش پذيري عالي، يكي از محبوب ترين تكنيك ها براي تصفيه رنگ هاي آلي است. به همين دليل ساخت جاذب هاي سبز با كارايي بالا امروزه بسيار مورد توجه قرار گرفته است.مواد و روش ها: در اين كار پژوهشي از صمغ عربي بعنوان يك پليمر طبيعي براي تهيه جاذب استفاده شده است. به ‌منظور افزايش مساحت سطح و استحكام اين جاذب طبيعي و همچنين كاهش حلاليت آن در آب و يا بعبارتي نامحلول سازي آن در آب، اسيد سيتربك بعنوان اتصال دهنده عرضي مورد استفاده قرار گرفته است. علاوه بر اين، پليمر سنتز شده با نانوذرات آهن مغناطيسي شد تا بازيابي آن از محيط را با اعمال ميدان مغناطيسي آسان كند. در نهايت جاذب تهيه شده براي حذف رنگ هاي كاتيوني كريستال ويولت، مالاشيت سبز و متيلن آبي از نمونه هاي آبي مورد استفاده قرار گرفت.نتايج و بحث: در اين مطالعه، اثر پارامترهاي مختلف از جمله، pH محلول، مدت زمان تماس جاذب با محلول رنگ، مقدار جاذب و دماي محلول رنگي نيز بر راندمان حذف مورد بررسي قرار گرفتند. با توجه به نتايج حاصل، ظرفيت جذب جاذب (CL-GA / Fe3O4) با افزايش غلظت رنگ ها افزايش پيدا كرد و به ترتيب به سطوح ماكزيمم خود يعني 209.80، 205.12 و 177.12 ميلي‌گرم در گرم جاذب براي متيلن آبي، كريستال ويولت و مالاشيت سبز رسيد. همچنين، راندمان حذف براي اين رنگ‌ها با افزايش pH محلول نمونه افزايش يافت و به 99.43 درصد براي متيلن آبي، 97.13 درصد براي مالاشيت سبز و 96.62 درصد براي كريستال ويولت در pH معادل شش رسيد. علاوه بر اين، با افزايش دماي جذب، راندمان حذف رنگ ها افزايش يافت. لازم به ذكر است كه در اين تحقيق، پس از 20 دقيقه، هر دو رنگ متيلن آبي و مالاشيت سبز به حداكثر ميزان حذف خود رسيدند. در مقابل، كريستال ويولت به حداكثر ميزان حذف خود در يك بازه زماني 15 دقيقه اي رسيد. در اين بررسي مشاهده گرديد كه مدل لانگموير در مقايسه با مدل فروندليچ، تناسب قابل‌توجهي نسبت به داده‌هاي جذب نشان مي‌دهد. همچنين در اين مطالعه مشخص گرديد كه داده‌هاي سينتيكي جذب بدست‌آمده با مدل شبه مرتبه دوم مطابقت دارد.نتيجه گيري: در اين تحقيق، از جاذب پليمري صمغ عربي مغناطيسي (CL-GA / Fe3O4) بعنوان يك نانو جاذب نوين براي حذف رنگ‌هاي كاتيوني استفاده شد. در اين مسير، از روش‌هاي متنوعي ازجمله FT-IR، FESEM، EDX و VSM براي مشخصه يابي جاذب (CL-GA / Fe3O4) استفاده شد. اين جاذب با راندمان بسيار بالايي رنگ هاي مورد نظر را حذف كرد. اتصال عرضي صمغ عربي با اسيد استيك نه تنها باعث كاهش حلاليت صمغ در نمونه هاي آبي شد بلكه با ايجاد گروه هاي كربوكسيل امكان حضور بارهاي منفي در سطح جاذب را فراهم كرد و بدين طريق با ايجاد برهمكنش هاي الكتروستاتيك نقش مهمي را در فرايند جذب ايفا كرد.