بررسي آزمايشگاهي حذف فلز سنگين آرسنيك از آب با استفاده از نانو جاذب اكسيد آهن/N-ايزوپروپيل اكريل آميد/ كيتوزان

Experimental Study of Removal of Heavy Metal of Arsenic from Water Using Nano Absorbent Iron Oxide/N- Isopropyl Acrylamide/Chitosan

فلزات سنگين از جمله آلاينده‌هاي محيط زيست هستند كه مواجهه انسان با بعضي از آنان از طريق آب و مواد غذايي مي‌تواند مسموميت‌هاي مزمن و خطرناكي را ايجاد كند. مشكل مسموميت آب‌هاي آشاميدني به آرسنيك در تمامي كشورها جان بسياري از انسان‌ها را به خطر انداخته است. در پژوهش حاضر حذف فلز سنگين آرسنيك از آب با استفاده از نانوجاذب اكسيد آهن/N-ايزوپروپيل اكريل آميد/ كيتوزان به‌صورت آزمايشگاهي مورد بررسي قرار گرفت. در اين پژوهش براي جذب فلز سنگين آرسنيك، از يك نانوجاذب مغناطيسي استفاده شد كه يك روش ابداعي است. به‌منظور افزايش ظرفيت جذب، از عمليات پيوندزني پليمر بر روي سطح نانوذره استفاده شد كه با اين كار، سطح ويژه جاذب به‌مقدار قابل توجهي افزايش يافت. در واقع با قرار دادن پليمرها بر روي جاذب، ميل تركيبي افزايش مي‌يابد. نتايج نشان داد، نانوجاذب سنتز شده توانايي جذب آرسنيك را در غلظت‌هاي مختلف دارد، اما ميزان آن در غلظت‌هاي مختلف متفاوت است. ايزوترم‌هاي لانگمير، فروندليچ، تمكين و دوبينين رادوشكويچ با داده‌هاي آزمايشگاهي جذب آرسنيك در دماي 45 درجه سلسيوس و pH برابر 7/5 در غظت‌هاي مختلف برازش شدند؛ مقدار 0/9956=R2 براي مدل لانگمير، تأييد مي‌كند كه اين مدل براي برازش داده‌هاي آزمايشگاهي مناسب است. ميزان جذب آرسنيك در شرايط بهينه در pH برابر با 7/5، مقدار جاذب 10 ميلي‌گرم، زمان تماس 60 دقيقه، دماي 45 درجه سلسيوس و غلظت 10ميكروگرم در ليتر، مقدار 82/2 درصد به ‌دست آمد.

Heavy metals are among the environmental pollutants that can cause chronic and dangerous poisoning when humans are exposed to them. The problem of poisoned drinking water from arsenic is a pervasive problem and has been seen in almost all countries, whether developed or developing, endangering the lives of many people. In the present study, the removal of arsenic from water using iron/N-isopropyl acrylamide/chitosan nano-adsorbent was studied and evaluated. In this research, a magnetic nanoparticle was used to absorb arsenic, which is an innovative method. In order to increase the absorption capacity, we use polymer grafting operations on the surface of the nanoparticles, which will greatly increase the specific surface of the adsorbent. In fact, by placing polymers on the adsorbent, the combined desire increases. The results show that synthesized nano-adsorbants have the ability to absorb arsenic at different concentrations. But its strength varies in different concentrations. Langmuir, Freundlich, Tamkin and Dobbin Radhushev isotherms were fitted with arsenic adsorption at 45 °C, pH = 7.5 at different concentrations. Results show that a high (R = 0.995) R2 value for Langmuir model confirms that this model is suitable for fitting experimental data. The percentage of arsenic removal in optimal conditions at pH= 7.5, the amount of adsorbent 10 mg, contact time 60 min, temperature 45 °C and concentration of 10 μg/ml was 82.2%.