كارايي روش سطح پاسخ در بهينه سازي فرآيند حذف مس از محلول‌هاي آبي با استفاده از بيدهاي شيشه‌اي اصلاح شده در يك ستون با بستر ثابت

Efficiency of Response Surface Methodology for Optimizing Removal of Cu2+ from Aqueous Solution Using Modified Glass Beads in a Fixed-Bed Column

زمينه و هدف: فلزات سنگين از جمله آلاينده‌هاي مهم در منابع آب محسوب مي‌شوند، برخلاف آلايندههاي آلي، غيرقابل تجزيه بوده و تمايل بالايي به تجمع در بدن موجودات زنده دارند. هدف از اين مطالعه بررسي عملكرد بيدهاي شيشه‌اي اصلاح شده با ليگاند (3-aminopropyltriethoxysilane) APTES، جهت حذف يون مس از محلول‌هاي آبي بود. روش كار: روش انجام تحقيق با توجه به ماهيت آن بر اساس داده‌هاي آزمايشگاهي و يك سيستم عملي و اجرايي از نوع مطالعات تجربي و بنيادي- كاربردي بود. از روش سطح پاسخ بر مبناي طراحي Box-Behnken، جهت ارزيابي اثر متغيرهاي مستقل از جمله ميزان جريان، pH محلول، غلظت اوليه و سايز بيدهاي شيشه‌اي بر عملكرد پاسخ (راندمان حذف يون مس) استفاده شد. يافته ها: شرايط بهينه در حذف مس از محلول‌هاي آبي، در محدوده 6pH≥، دبي ml min-1 30 و سايز بيدهاي شيشه‌اي 38 الي 63 ميكرون مشاهده شد. مطالعه آزمايشات جذب نشان داد جذب مس از محلول‌هاي آبي از ايزوترم لانگمير و از مدل Pseudo-Second-Order تبعيت مي‌كند. نتيجه گيري: همه نتايج حاكي از اين مطلب است كه بيدهاي شيشه‌اي اصلاح شده به عنوان يك جاذب موثر در حذف يون مس از محلول‌هاي آبي عمل مي‌كند.

Background & Objective: Heavy metals are among the significant pollutants of water sources. Unlike organic contaminants, they are not biodegradable and tend to accumulate in living organisms. The objective of the present work was to investigate efficiency of glass beads modified with APTES ligand (3-aminopropyltriethoxysilane) on copper ion removal from aqueous solution Methods: Methodology of the research was experimental, basic and applicable based on the nature of the study and experimental data. Response surface methodology based on Box-Behnken design was used to assess the effect of independent variables including flow rate, solution pH, initial concentrations and size of glass beads on the response function (removal efficiency of copper ion). Results: The optimum conditions to remove copper ion from aqueous solution was achieved at pH≥6, flow rate of 30 ml min−1, and a glass beads size of 38-63µ. Absorption results indicated that Cu2+ adsorption from aqueous solutions to fit with Langmuir isotherm and follow pseudo-second-order kinetic model. Conclusion: All the results demonstrated that modified glass beads successfully absorb copper ion from aqueous solution.