بررسي جذب فنل از محيط‌هاي آبي توسط گياه سورگوم و كلزا و تعيين ايزوترم و سينتيك جذب

A Survey on Adsorption of Phenol from Aqueous Solutions by Sorghum and Canola and Determination of Adsorption Isotherms and Kinetics

زمينه و هدف: فنل يكي از آلاينده‌هاي آلي موجود در پساب صنايع بوده و به‌شدت براي انسان و محيط زيست سمي است و بنابراين قبل از تخليه آن به محيط زيست، بايد مورد تصفيه قرار گيرد. هدف از اين مطالعه بررسي جذب فنل از محيط‌هاي آبي توسط گياه سورگوم و كلزا و تعيين ايزوترم و سينتيك جذب مي‌باشد. مواد و روش‌ها: اين تحقيق به روش آزمايشگاهي و به‌صورت ناپيوسته انجام گرفت. ابتدا گياه كلزا و سورگوم جمع‌آوري شد و در فور در دماي 105 درجه سانتي‌گراد به مدت 24 ساعت خشك و با الك 18 تا 30 اينچ دانه‌بندي گرديد. تغييرات pH، مقدار جاذب، زمان تماس، غلظت فنل بررسي شد. مدل‌هاي مختلف ايزوترم و سرعت واكنش جذب از طريق مقايسه ضريب رگرسيون (R2) تحليل شد. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه با افزايش زمان تماس و دوز جاذب ميزان جذب براي هر دو جاذب افزايش مي‌يابد، ولي بعد از 75 دقيقه براي گياه سورگوم و 90 دقيقه براي كلزا، ميزان جذب تقريباً ثابت مي‌ماند. همچنين ميزان جذب براي دوزهاي بالاتر از 5 گرم در ليتر تغيير نمي‌كند. حداكثر جذب فنل در pH برابر با 3 و غلظت اوليه فنل 10 ميلي‌گرم در ليتر به دست آمد كه به ترتيب براي بيومس سورگوم و كلزا برابر با 99/1 و 92/4% مي‌باشد. نتايج مطالعه جذب براي هر دو جاذب بيشترين همبستگي را با مدل لانگمير و سينتيك درجه دو نشان داد نتيجه‌گيري: به‌طوركلي از گياهان سورگوم و كلزا مي‌توان به‌عنوان جاذب‌هايي مؤثر در تصفيه محلول‌هاي آبي حاوي فنل استفاده نمود.

Background and Objective: Phenol is one of organic pollutants in industrial effluent and it is toxic to human and environment, so it must be removed before being discharged to environment. Therefore, the purpose of this study was investigating adsorption of phenol from aqueous solutions by sorghum and canola and determination of adsorption isotherms and kinetics Materials and Methods: This study was performed in the laboratory at batch scale. The canola and sorghum plants were collected and were dried in the oven at 105 in 24h and were sieved in 18-30 inches mesh. The variation of pH, dose of adsorbent, contact time, and concentration of phenol were investigated. Different models of isotherms and the rate of adsorption reaction were analyzed by comparing the coefficient (R2) of determination. Results: The results indicated that by increasing contact time and dose of adsorbent, adsorption amount will increase for both adsorbents, however the adsorption rate remains constant after 75 and 90 for sorghum and canola, respectively. Also adsorption rate remains constant for adsorbent doses higher than 5 g/L. The results showed that phenol removal was highest at a solution pH =3 and an initial phenol concentrantion of 10 mg/L. In these conditions, removal rate for sorghum and canola biomass was equal to 99.1 and 92.4 percent, respectively. The Langmuir equation model and pseudo- second order kinetics provided the best fit for the experimental data to both adsorbents. conclusion: Overall, the sorghum and canola plants can be used as effective absorbents to treat the aqueous solution containing phenol.