بررسي كارايي كاه برنج طبيعي (خام) و اصلاح شده با اسيد سيتريك در حذف سرب از محلول‌هاي آبي

Efficiency Evaluation of Natural (Crude) and Citric Acid Modified Rice Straw for Removal of Pb from Aqueous Solutions

سابقه و هدف: تاكنون روش‌های مختلفی برای حذف فلزات سنگين، مثل سرب، از محلول‌های آبی مورد توجه قرار گرفته است. استفاده از زائدات كشاورزی به‌عنوان جاذبی ارزان قيمت از جمله اين روش‌ها به شمار می‌رود. هدف از اين مطالعه بررسی كارايی كاه برنج طبيعی (خام) و اصلاح شده با اسيد سيتريك در حذف سرب از محلول‌های آبی است. مواد و روش‌ها: آزمايش‌ها در مقياس آزمايشگاهی و به‌صورت ناپيوسته انجام شد. تأثير پارامترهای مؤثر در فرآيندی مثل pH، زمان تماس، غلظت اوليه سرب و دوز جاذب بررسی شد. ايزوترم و سينيتيك برای ارزيابی داده‌ها مطالعه شدند. غلظت سرب با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازه‌گيری و از آناليز ANOVA برای تجزيه و تحليل داده‌ها استفاده شد. يافته‌ها: pH و زمان تعادل بهينه برای جذب سرب به‌وسيله هر دو جاذب برابر 6 و 120 دقيقه به دست آمد. با افزايش غلظت اوليه سرب تا ده ميلی‌گرم در ليتر و افزايش دوز جاذب راندمان جذب برای هر دو جاذب افزايش نشان داد. ايزوترم جذب از مدل تمكين و سينتيك جذب از درجه دو پيروی می‌كرد. راندمان كاه برنج طبيعی 85 درصد و كاه اصلاح شده 99 درصد به دست آمد. استنتاج: بر مبنای نتايج حاصل از اين مطالعه می‌توان اظهار كرد، كاه برنج، مخصوصاً كاه برنج اصلاح شده، می‌تواند به عنوان جاذبی ارزان قيمت و مناسب در حذف سرب از محلول‌های آبی مورد استفاده قرار گيرد.

Abstract Background and purpose: Up to now various methods has been considered for removing heavy metals such as pb from aqueous solution including using agricultural wastes as low cost adsorbent. The purpose of this study was efficiency evaluation of natural (crude) and citric acid modified rice straw for removal of pb from aqueous solutions. Materials and methods: This study was performed at laboratory scale and batch system. We studied the influence of process variables such as pH, contact time, pb concentration and adsorbent dosage. Data from equilibrium study were modeled using isotherm and kinetic models. The concentration of pb was measured by atomic adsorption. Data was then analyzed using ANOVA test. Results: Experimental results showed that the optimum pH and equilibrium time for pb by natural and modified rice straw was 6 and 120 minute, respectively. Removal of pb increased in both adsorbent dosages by increase in pb concentration up to 10 mg/l and increasing the dosage of adsorbents. Adsorption isotherm fitted Temkin model but adsorption kinetic followed pseudo second order. The efficiency of natural rice straw and modified rice straw in removal of pb was 85 and 99%, respectively. Conclusion: According to the results, rice straw especially the modified one could be used as a suitable, low cost and efficient adsorbent for removal of pb from aqueous solutions.