بررسي كارايي پوكه معدني خام و شكل اصلاح شده آن با استفاده از پراكسيد هيدروژن در حذف مقادير اضافي فلورايد از محلول هاي آبي

Removal of Fluoride from Aqueous Solution by Natural and H2O2 Modified Pumice

زمينه و هدف: فلورايد از جمله عناصر ضروري براي سلامت انسان مي‏باشد و در مقادير استاندارد از پوسيدگي دندان جلوگيري مي‏كند. اگر ميزان فلورايد بيش از مقادير استاندارد گردد باعث بروز برخي از بيماري ها از قبيل سندرم آلزايمر، عقيمي، شكنندگي استخوانها و اختلال در عملكرد غده تيروييد مي‏گردد. بنابراين هدف از اين مطالعه بررسي كارايي پوكه معدني و شكل اصلاح شده آن در حذف فلورايد از محلول هاي آبي مي‏باشد. روش كار: در اين مطالعه از پوكه معدني و شكل اصلاح شده آن با پراكسيد هيدروژن جهت حذف يون فلورايد استفاده گرديد. پارامترهاي مختلفي از قبيل pH (10-2)، دماي محلول (20 تا 60 درجه سانتي گراد)، دوز جاذب (g/L 10-2)، غلظت اوليه فلورايد (mg/L 20-5) و زمان تماس (210-1 دقيقه) مورد بررسي قرار گرفت. آزمايشات در سيستم ناپيوسته و با تغيير دادن يك پارمتر و ثابت نگه داشتن ساير پارامترها انجام گرفت. يافته ها: نتايج نشان داد كه با افزايش زمان تماس، غلظت اوليه يون فلورايد و دوز جاذب كارايي حذف افزايش مي‏يابد. همچنين مشخص گرديد كه كارايي حذف فلورايد با افزايش دماي محلول كاهش مي‏يابد. بيشترين ميزان حذف فلورايد در pH برابر 6 مشاهده گرديد. در 6=pH، دوز جاذب برابر 10 گرم بر ليتر و غلظت اوليه يون فلورايد برابر 20 ميلي‏گرم بر ليتر بعد از زمان تماس 210 دقيقه، مقدار باقيمانده فلورايد به مقادير 76/1 و 23/1 ميلي‏گيرم بر ليتر به ترتيب توسط پوكه معدني خام و پوكه اصلاح شده رسيد. نتيجه گيري: نتايج حاصل از اين مطالعه مشخص كرد كه پوكه معدني و بخصوص شكل اصلاح شده آن با پراكسيد هيدروژن قابليت بالايي در حذف يون فلورايد دارند و مي‏توانند به عنوان يك جاذب ارزان قيمت جهت حذف فلورايد مورد استفاده قرار گيرند.

Background & Objectives: Fluoride is an essential element for human health and prevents tooth decay at standard levels. If fluoride concentration in drinking water exceeds standard levels, it may lead to various diseases such as Alzheimerʹs syndrome, brittle bones, infertility, and thyroid disorder. Therefore, this work aimed to investigate efficiency of natural and modified pumice to remove fluoride from aqueous solution. Methods: In this work, natural and modified pumice were used for removal of fluoride from aqueous solution. Several experimental parameters including pH (2-10), temperature (20-60oC), adsorbent mass (2-10 g/L), initial fluoride concentration (5-20 mg/L) and contact time were studied. All experiments were conducted in batch system with varying one experimental parameter whilest others remaining constant. Results: Results showed that removal efficiency was increased with increase in contact time, initial fluoride concentration, and adsorbent dosage. In addiiton, removal efficiency was decreased with increases in solution temperature. The highest removal efficiency was observed at pH 6. At pH=6, adsorbent doseof 10 g/L, fluoride concentration of 20 mg/L, and contact timeof 210 minutes, the final fluoride concentration reached to 1.76 and 1.23 mg/L by natural and modified pumice, respectively. Conclusion: The results of present work demonstrated that pumice especially modified one,as inexpensive adsorbents,can be effectively used to remove fluoride.