حذف کادمیوم از محیط‌های آبی آلوده با استفاده از نانوذرات آهن صفر ظرفیتی

غفاری, زهرا; داودی, محمد حسین; تاران, فرشید

doi:10.22098/mmws.2024.14584.1418

حذف کادمیوم از محیط‌های آبی آلوده با استفاده از نانوذرات آهن صفر ظرفیتی

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

¹ موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی: سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی: کرج، ایران

² موسسه تحقیقات خاک و آب

10.22098/mmws.2024.14584.1418

چکیده

امروزه به دلیل فعالیت‌های صنعتی، وجود فلزات سنگین در مواد غذایی و محیط به عنوان عوامل مخاطره انگیز مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. ازجمله روش‌های کارآمد پاک‌سازی محیط و به ویژه محیط‌های آبی از حضور فلزات سنگین، جذب سطحی توسط مواد جاذب می‌باشد. این پژوهش نیز با بر‌رسی نقش نانو ذرات آهن در پاکسازی کادمیوم از محیط صورت گرفته است. بدین منظور پس از سنتز نانوذرات آهن صفر به روش بور هیدرید، ابتدا بهترین زمان ماند و اثر pH بر فرایند جذب مشخص گردید. سپس مقادیر 025/0، 05/0 و 1/0 گرم نانو ذرات انتخاب کرده و به10 میلی‌لیتر از محلول کادمیوم با غلظت‌های اولیه 10، 25، 50، 75، 100، 200، 300، 400 و 500 میلی‌گرم در لیتر اضافه شد. در نهایت به منظور بررسی پایداری جذب آزمایش رهاسازی و برای تعیین قابلیت استفاده دوباره از نانوذرات آزمایش باز انجامی طراحی و اجرا شد. نتایج نشان داد بهترین زمان ماند 4 ساعت بوده و کارایی جذب با افزایش pH بهبود داشت، به طوری که از 15 درصد در 4=pH به 5/98 درصد در10= pH افزایش یافته است. در دامنه غلظت انتخاب شده برای کادمیوم، با افزایش غلظت، کارایی حذف کاهش داشته ولی با افزایش نانوذره این کاهش در غلظت‌های بالاتر اتفاق افتاده است. در کل این نتیجه به دست آمد که برای حذف آلودگی کادمیوم تا غلظت 50 میلی‌گرم در لیتر از مقدار 025/0 گرم نانو ذرات، تا 200 میلی‌گرم در لیتر از 05/0 گرم نانو ذرات و تا 500 میلی‌گرم در لیتر کادمیوم از مقدار 1/0 گرم نانو ذرات می‌توان استفاده نمود. آزمایش رهاسازی مشخص کرد که نانو ذرات آهن صفر پتانسیل بسیار بالایی در جذب کادمیوم و حذف آن دارد ولی با آزمایش باز انجامی مشخص شد که امکان استفاده دوباره از نانوذرات تولید شده وجود ندارد.

کلیدواژه‌ها