بررسي كارايي جذب پيروكاتيكول از محلول‌هاي آبي با استفاده از پاميس (طبيعي و اصلاح شده با اسيد كلريدريك)

Study of Pyrocatechol Absorption Efficiency from Aqueous Solutions Using Pumice (Natural and Modified with Hydrochloric Acid)

مقدمه: پيروكاتيكول در محيط‌هاي آبي براي موجودات زنده و انسان خطرناك مي‌باشد. بنابراين، حذف آن از فاضلابها و جلوگيري از ورود آن به محيط حايز اهميت است. هدف از انجام مطالعه حاضر، بررسي كارايي جذب پيروكاتيكول از محلولهاي آبي با استفاده از پاميس (طبيعي و اصلاح شده با اسيد كلريدريك) بود. روش‌ها: در اين مطالعه تجربي، از پاميس با اندازه مش 40-20 به عنوان جاذب به صورت ناپيوسته در ارلن‌هاي 250 ميلي‌ليتري استفاده شد. اثر شاخص‌هاي مؤثر در جذب مانند pH، زمان تماس، دوز جاذب و غلظت اوليه پيروكاتيكول مورد بررسي قرار گرفت. داده‌ها با ايزوترم Langmuir و Freundlich و سينتيك شبه درجه اول و شبه درجه دوم بررسي گرديد. يافته‌ها: در غلظت اوليه 10 ميلي‌گرم بر ليتر از پيروكاتيكول، حداكثر ميزان جذب براي پاميس طبيعي بيش از 90 درصد و براي پاميس اصلاح شده با اسيد كلريدريك بيش از 98 درصد به دست آمد. با افزايش زمان تماس و دوز جاذب در پاميس طبيعي و اصلاح شده، جذب افزايش يافت و در زمان 20 دقيقه به تعادل رسيد. جذب به وسيله پاميس طبيعي و اصلاح شده با مدل ايزوترم Langmuir (براي پاميس طبيعي 0/974 =2 R و براي پاميس اصلاح شده 0/998 =2 R) همخواني بيشتري را نشان داد. جذب با مدل سينتيكي شبه درجه دوم (براي پاميس طبيعي 0/9977 = 2 R و براي پاميس اصلاح شده 0/9788 =2 R) مطابقت بيشتري داشت. نتيجه‌گيري: با توجه به اين كه پاميس ارزان و در دسترس است و در معادن ايران به وفور يافت مي‌شود، مي‌تواند گزينه مناسبي جهت حذف پيروكاتيكول از فاضلاب باشد. همچنين، اصلاح پيروكاتيكول به وسيله اسيد كلريدريك، روش مناسبي براي افزايش جذب پيروكاتيكول با استفاده از پاميس است.

Background: Pyrocatechol in aquatic environment can be hazardous for living organisms and humans. Therefore, its elimination and prevention of its emission into the environment is very important. The purpose of this study was to evaluate the efficiency of pyrocatechol absorption from aqueous solutions using pumice (natural and modified with hydrochloric acid). Methods: In this experimental study, pumice with Mesh 20-40 was used as adsorbent in 250 ml Erlyens as batch. The effects of the absorption parameters such as pH, contact time, adsorbent dosage, and the initial pyrocatechol concentration on adsorption were evaluated. Results were evaluated with Langmuir and Freundlich isoterms and first order and pseudo-second order kinetics. Findings: The maximum absorption was obtained at the adsorption rate of over 90% for natural pumice and higher than 98% for pumice modified with hydrochloric acid, for 10 mg/l initial pyrocatechol concentration. The results showed that the adsorption by natural and modified pumice was increased with increasing contact time and adsorbent dose and reached equilibrium at 20 minutes. The adsorption of pyrocatechol by natural and modified pumice corresponded better with Langmuir isotherm model (for natural pumice R2 = 0.974 and for modified pumice R2 = 0.9988). In addition, the adsorption of pyrocatechol by natural and modified pumice clearly followed the pseudo-second order reaction (for natural pumice R2 = 0.9977 and for modified pumice R2 = 0.9788). Conclusion: Pumice, due to its abundance, especially in Iranian mines, and low cost, can be used as adsorbent in pyrocatechol removal from wastewater. Therefore, pyrocatechol modification with chloric acid can be used as a suitable method for increased adsorption of pyrocatechol by pumice.