بررسي كارايي پاميس اصلاح شده در حذف نيترات از محلول هاي آبي: مطالعه ايزوترم و سينتيك جذب

Performance Evaluation of Modified Pumice on Removal Nitrate From Aqueous Solution: Kinetic Studies and Adsorption Isotherm

مقدمه: آلودگي آب‌هاي زيرزميني و سطحي به نيترات در بسياري از مناطق دنيا به صورت يك مشكل جدي مطرح است. بالا بودن غلظت نيترات در آب براي كودكان مخاطره آميز بوده و باعث ايجاد بيماري متهموگلوبينميا مي‌گردد. هدف از اين پژوهش بررسي كارايي حذف نيترات با استفاده از كاني پاميس اصلاح شده با آهن و تعيين سينتيك و ايزو ترم هاي جذب مي‌باشد. روش بررسي: اين تحقيق يك مطالعه تجربي بوده است كه در مقياس آزمايشگاهي به صورت ناپيوسته و در شرايط آزمايشگاهي )دماي ‍C°25 (انجام گرفت. پارامتر هاي مختلفي از جمله غلظت اوليه محلول، زمان تماس و pH بررسي شد. در اين پژوهش از دو مدل ايزو ترم فروندليچ و لانگموير جهت بررسي واكنش هاي جذب و محاسبه ثابت تعادل استفاده گرديد. غلظت باقيمانده نيترات به وسيله دستگاه اسپكتوفتومتر UV/VIS (Shimadzo-1700, Japan) در طول موج‌هاي 220و 275 نانومتر اندازه گيري شد. يافته‌ها:نتايج حاصل از مطالعات ايزوترمي نشان داد كه حذف نيترات از معادله فروندليچ ( 998/0 R2 > ) پيروي مي كند. در اين مطالعه ضريب چسبندگي14/0Kf = و مقدار نيترات جذب شده به ازاي واحد جرم پاميس اصلاح شده برابر mg/g 65/0= qm(mg/g) مي باشد. معادله شبه درجه دوم بهترين سازگاري را با توجه به داده هاي سنتيكي دارد. نتيجه گيري : به طور كلي نتايج حاصل از اين پژوهش نشان داد كه مي‌توان از پاميس اصلاح شده با آهن به عنوان جاذب موثر در جهت حذف نيترات از محلول‌هاي آبي استفاده كرد.

Background: The contamination of nitrate (NO3?) in potable water has become a serious concern in many parts of the world. Increasing nitrate concentrations in drinking water causes two adverse health effects: induction of “blue-baby syndrome” (methemoglobinemia), especially in infants, and the potential formation of carcinogenic nitrosamines. The objective of this study was to investigate the nitrate removal using modified pumice with iron and determining the adsorption isotherms and kinetic. Method: This fundamental and practical study was performed in batch conditions and room- temperature. Effects of the process parameters such as contact time, initial concentration and pH were investigated. In this study, Langmuir and Freudlich isotherms was survey to adsorption reactions and to calculate the equilibrium constant. Residual nitrate concentrations determined in 220 and 275 nm using a spectrophotometer (UV/VIS (Shimadzo-1700, Japan. Results: Results of literature indicated that removal nitrate depend on Freundlich (R2 > 0.998). In the study kf was 0.14 and amount of adsorbed nitrate was qm(mg/g)=0.65 for mass unit of modified Pumice. The pseudo second-order is found in the best fitness with the kinetic data. Conclusion: The results indicate that modified pumice with iron can be employed as an effective adsorbed to removal of nitrate from water solutions.