حذف كادميوم از محلول‌هاي آبي توسط بيوجاذب مغناطيسي شده با اكسيد آهن

Cadmium Removal from Aqueous Solutions by Magnetic Iron Oxide Bio Adsorbents

وجود فلزات سنگين در منابع آب يكي از بحراني‌ترين مشكلات زيست محيطي بسياري از جوامع بشري است. تا كنون روش‌هاي مختلف براي حذف اين فلزات از جمله استفاده از جاذب‌هاي ارزان قيمت مورد بررسي قرار گرفته است كه فناوري جداسازي در اغلب آنها پيچيده و مشكل است. اين مطالعه با هدف تهيه جاذب مغناطيسي شده ارزان قيمت براي حذف فلزات سنگين انجام شده و كارايي جاذب تهيه شده در حذف يون كادميوم از محلول آبي با هدف كاربردي براي اين جاذب بهينه شده است. براي اين منظور پوست‌هاي پرتقال پس از خشك نمودن به گرانول‌هاي با قطر ذرات 25/0-125/0 ميلي‌متر دانه‌بندي شد. ذرات اكسيد آهن مغناطيسي جداگانه سنتز شده و با اضافه كردن گرانول‌هاي پوست پرتقال به محيط واكنش و بهم زدن ذرات اكسيد آهن بر روي سطح گرانول‌هاي پوست پرتقال جذب شدند. آزمايش‌هاي جذب سطحي در (6pH = ) pHZPC و در دماي محيط با غلظت‌هاي مختلف كادميم و در زمان‌هاي تماس و دوزهاي متفاوت جاذب انجام شد. جداسازي فاز جامد از محلول‌هاي آبي در انتهاي فرآيند جذب با استفاده از خاصيت مغناطيسي و به كمك يك آهنربا به‌سادگي انجام شد. داده‌ها نشان دادند كه جذب يون كادميوم بصورت تك لايه با ظرفيت جذب ماكزيمم 91/90 ميلي‌گرم بر گرم بود. بهترين مدل ايزوترم جذبي براي اين جاذب مدل ايزوترم فروندليچ بود كه نشان داد فرآيند جذب يون كادميوم بر روي سطح جاذب بصورت ناهمگن است.

Heavy metals in the water resources are one of the most important environmental problems of human societies. Up to now, various methods were considered for removal of heavy metals, which among them using of low cost adsorbents are more favorite but, separation of them from process is so difficult. In this study a novel magnetic adsorbent based on orange peel and iron oxides composite was synthesized and used for removal of cadmium ions from aqueous solution. Dry orange peels were milled and granulated in 0.125-0.250 mm by standard sieves. Magnetic iron oxide particles was separately synthesized and allowed to combine with granulated orange peels. Batch equilibrium absorption experiments were carried out at various initial Cd ion concentrations, contact times and adsorption dosages in constant temperature and pHzpc. At the end of each adsorption experiment, the separation of adsorbents from aqueous solution was performed by a magnetic bar. The results showed the magnetic orange peel iron oxide adsorbents had a high efficiency for adsorption of cadmium from aqueous solutions. The experimental adsorption isotherm of cadmium on magnetic orange peel adsorbents were determined and correlated with common isotherm equations such as Langmuir, Freundlich and Temkin models. The results indicated the Freundlich isotherm model was the best model for fitting the adsorption data.