مطالعه ايزوترم و كينتيك جذب كروم شش ظرفيتي بر روي دانه هاي آلژينات كلسيم در محلولهاي آبي

Amplification and flagellin typing of pseudomonas aeruginosa by molecular method

مقدمه: يكي از مهمترين معضلات زيست محيطي آلودگي آب و خاك به فلزات سنگين است. در اين راستا هدف از اين مطالعه حذف زيستي كروم (VI) از محلولهاي آبي با استفاده از آلژينات كلسيم و تعيين مدلهاي ايزوترم و كينتيك جذب بود. مواد و روش ها: با استفاده از راكتور جريان ناپيوسته، ظرفيت جذب زيستي آلژينات كلسيم جهت جذب كروم (VI) تحت تاثير pH ، زمان اختلاط و غلظت فلز تعيين گرديد. جهت تعيين باندهاي فعال در جذب و تعيين خصوصيات جاذب از آناليز اسپكتروفوتومتر مادون قرمز و ميكروسكوپ الكتروني استفاده شد. بحث و نتيجه گيري: با توجه به مدل دوبنين رادوشويچ مي توان ابراز داشت كه فرآيند جذب كروم (VI) بر روي آلژينات كلسيم مكانيسمي شيميايي دارد. همچنين با توجه به ماكزيمم ظرفيت جذب بدست آمده مي توان ابراز داشت كه آلژينات كلسيم جهت جذب زيستي كروم كارآمد و موثر است. يافته ها: با توجه به آناليز اسپكتروفوتومتر مادون قرمز نشان داده شد كه باندهاي كربوكسيل و هيدروكسيل مي توانند مهمترين نقش را در جذب كروم (VI) بر روي آلژينات كلسيم داشته باشند. pH بهينه 4 جهت جذب كروم (VI) بر روي آلژينات كلسيم بدست آمد. تطابق مطلوبي بين داده هاي آزمايشگاهي و ايزوترمهاي مورد مطالعه بدست آمد (9/0R2 > ). ماكزيمم ظرفيت آلژينات كلسيم جهت جذب زيستي كروم(VI) 75/84 ميليگرم بر گرم بدست آمد. متوسط انرژي آزاد جذب كروم (VI) بر روي آلژينات كلسيم(E) 129/9 كيلوژول بر مول بدست آمد. علاوه بر آن، مدل كينتيكي درجه دوم كاذب نسبت به مدل درجه دوم كاذب جهت تطبيق داده هاي آزمايشگاهي مناسب تر گزارش شد (R2 > 0.97) و در طي 120 دقيقه تعادل جذب حاصل گرديد.

One of the most important environmental problems is water and soil contamination with heavy metal ions. In this direction, the aim of this investigation was biosorptive removal of Cr (VI) using calcium alginate and determination of isotherm and kinetic of biosorption. Materials and Methods: Using batch system, biosorption capacity of calcium alginate for removal of Cr(VI) ions was investigated as function of pH, shaking time and Cr(VI) ions concentration. For determination of active bands and biosorbent characteristic, Fourier Transform Infrared (FT-IR) and Scanning Electron Microscopy (SEM) analysis were carried out respectively. Results: Regarding the FT-IR analysis, It was shown that C=O and O–H groups played a significant role in Cr (VI) biosorption onto alginate calcium. The optimum pH was obtained at pH value of 4.0. Suitable fitness between the experimental data and studied isotherm was obtained (R2 > 0.9). Maximum biosorption capacity of calcium alginate was 84.75 mg/g. The mean free energy of Cr(VI) biosorption (E) was calculated 9.129 kJ/mol. Moreover, the pseudo-second order kinetic model was found to be suitable than the pseudo-first order kinetic model to correlate the experimental data (R2 > 0.97) and equilibrium was achieved within 120 min. Conclusion: It can be stated that biosorption of Cr (VI) onto calcium alginate occurs through a chemical mechanism. Also, according to maximum biosorption capacity, it can be stated that calcium alginate is an effective and efficient biosorbent.