مقايسه كارايي پودر نانوآلومينا و ميكروآلومينا در حذف رنگ اسيد رد 14 از محيط­‌هاي آبي

Removal of Acid Red 14 by Nano-Alumina and Micro-Alumina Powder From Aqueous Solution

اهداف بسیاری از صنایع با تخلیه فاضلاب می‌توانند در كیفیت منابع آبی تأثیر بگذارند. صنایع نساجی یكی از مهم‌ترین منابع آلوده‌كننده آب است. فاضلاب‌های رنگی به‌خاطر سمی‌بودن مشكلات محیط‌زیستی بسیاری ایجاد می‌كنند. رنگ‌های اسیدی یكی از مهم‌ترین دسته‌بندی رنگ‌ها محسوب می‌شود. در این مطالعه از نانوپودر آلومینا و میكروپودر آلومینا برای جذب رنگ اسید رد 14 استفاده شده است.مواد و روش ها این مطالعه سیستم‌بسته بود كه در مقیاس آزمایشگاهی انجام گرفت. تأثیر pH محلول، غلظت جاذب و زمان تماس بر كارایی حذف بررسی شد. غلظت رنگ در نمونه­‌های مختلف با استفاده از اسپكتروفتومتر مدل UV/VIS Lambada 25 Perkin Elmer, Shelton اندازه‌­گیری شد. ایزوترم و سنتیك جذب با استفاده از مدل‌های مختلف بررسی و استفاده شد.یافته ها نتایج مشخص كرد كه كارایی حذف رنگ اسید رد 14 توسط میكروپودر آلومینا و نانوپودر آلومینا با افزایش زمان تماس میزان جذب در واحد جرم (qe) به­‌ترتیب به 19 و 35 میلی‌گرم در گرم برای هركدام افزایش پیدا كرد و وقتی غلظت اولیه جاذب‌ها از 2/0 به 2/1 گرم در لیتر افزایش یافت، میزان جذب در واحد جرم (qe) میكروآلومینا و نانوآلومینا به ترتیب از 23 به 12 و از 47 به 39 میلی‌گرم در گرم كاهش یافت. با افزایش pH كارایی به‌ترتیب از 30 به 6 و از 60 به 15درصد كاهش یافت. نتایج حاصل از مطالعات سینتیكی نیز برای میكروآلومینا و نانوآلومینا مشخص كرد كه جذب رنگ اسید رد 14 از معادله شبه‌درجه دوم (به ترتیب با R2 99/0 و 98/0) پیروی می‌­كند. یافته‌ها نشان داد جذب رنگ با میكروآلومینا و نانوآلومینا از مدل ایزوترمی لانگ‌مویر تطابق بهتری دارد (هردو 99/0).نتیجه گیری براساس نتایج این مطالعه، نانوپودر آلومینا در pH اسیدی نسبت‌به میكروپودر آلومینا قادر به حذف رنگ اسید رد 14 از محیط‌­های آبی درحد مطلوبی است.

Background Many industries can pollute water quality due to their wastewater discharging into water resources. Textile industries are one of the main sources of water pollution. Due to their high toxicity, wastewaters containing dyes cause many environmental problems. Acidic dyes are one of the main classes of dyes. In this study, nano-alumina and micro-alumina powder have been used for the adsorption of acid red 14 dye.Materials & Methods This study was carried out in the batch system in laboratory scale. Different parameters such as initial dye concentration, pH, and adsorbent dose were examined. Spectrophotometry (UV/VIS Lambda 25 Perkin Elmer, Shelton) was used to quantify the remaining dyes concentration. Adsorption isotherm and kinetic behaviors of adsorbent for acidic dye removal were studied and fitted to different models.Results The result showed that with increasing the contact time, acid red 14 removal efficiency by micro-alumina and nano-alumina powder and amount of adsorption per mass unit (qe) increased to 18 and 40 mg/L, respectively, and when adsorbent dose increased from 0.2 to 1.2 g/L, qe decreased from 23 to 12 and 47 to 39, respectively. With increasing the pH value in examined range, the removal efficiency decreased from 30 to 6 and 60 to 15 for micro-alumina and nano-alumina powder, respectively. The results of the study of adsorption of acid red 14 by micro-alumina and nano-alumina powder revealed that its kinetics obeyed pseudo-second order (R2>0.99 and 0.98, respectively). The results of present study on adsorption of acid red 14 on micro-alumina and nano-alumina powder revealed that isotherm obeyed Langmuir adsorption (R2 >0.99 and 0.98, respectively). Conclusion The present study showed that the nano-alumina rather than mciro-alumina can be a promising adsorbent for the removal of acidic dyes such as acid red 14.