بررسي آماري عملكرد نانوذرات آهن و آلومينيوم در جذب يون توريم (IV) از محلول آبي با استفاده از تحليل واريانس

Statistical analysis of iron and aluminum nano particles in adsorption of thorium (IV) ion from aqueous solution,using variance analysis

در اين تحقيق براي بررسي قابليت جذب نانو جاذب آهن (Fe-NPs) و نانو جاذب آلومينيوم (Al-NPs) و تاثير پارامترهاي آزمايش، از تحليل واريانس (ANOVA) استفاده شد. جاذب ها به روش هيدروترمال سنتز و ساختار و مورفولوژي جاذب ها توسط آناليزهاي XRD، SEM و FTIR مورد بررسي قرار گرفت. نوع جاذب، غلظت اوليه يون توريم (IV) و pH؛ متغيرهاي در نظر گرفته شده بودند كه با توجه به تعداد متغيرها از ANOVA دوطرفه استفاده شد. بررسي اين متغيرها در 7 نقطه غلظت و pH مختلف انجام شد. آزمايش ها در دو مرحله انجام شدند: در مرحله ي اول، در pH ثابت، به بررسي دو متغيرِ نوع جاذب و غلظت يون پرداخته شد و در مرحله ي دوم، به بررسي ميزان تاثير pH و نوع جاذب در غلظت بهينه پرداخته شد. همچنين اثر متقابل ميان pH و غلظت اوليه در پاسخ مورد بررسي (درصد جذب يون توريم (IV) (Ads%)) مورد بررسي قرار گرفت. از نرم افزار Minitab-16 براي تحليل داده ها و بررسي صحت كدهاي نوشته شده توسط نرم افزار اِكسل استفاده شد. نتايج بدست آمده از اين تحليل آماري نرم افزار نشان مي دهد كه از سه پارامتر مورد بررسي؛ نوع جاذب و pH بر پاسخ تاثيرگذار بوده اما پارامتر غلظت اوليه يون توريم (IV) تاثيري بر پاسخ Ads% ندارند. در كل شاخص هاي اين تحليل نشان مي دهد كه عملكرد جاذب هاي سنتز شده براي حذف يون توريم (IV) از كارايي لازم برخوردار بوده و منجر به جذب حدود 98% مي شود.

In this study, variance analysis (ANOVA) was used in order to evaluate the capabilities of the synthesized iron and aluminum nanoparticles (Fe-NPs and Al-NPs) as well as the effect of various parameters in adsorption of thorium (Th4+) ion from aqueous solution. Fe-NPs and Al-NPs were synthesized by hydrothermal method and characterized by X-ray diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Fourier Transform Infrared (FT-IR). The considered variables were: pH and the initial metal ion concentration (Th4+ concentration) which led to the use of two-way ANOVA in seven different points.The experiments were carried out in two stages: firstly, at constant pH, the effect of adsorbent types and Th4+ concentration were evaluated. Secondly, at optimal concentration, the effect of pH and the type of adsorbents were investigated. In addition, the interaction between pH and Th4+ concentration on the response (Th4+adsorption (Ads %)) was investigated. Minitab 16 software was used for analyzing data and verifying the Excel codes. The results indicated that the effect of adsorbent type and pH on the Ads% were significant while Th4+ concentration had no effect. Finally, Fe-NPs and Al-NPs showed 98% adsorption of Th4+ from aqueous solutions.