بررسي ميزان جذب نيترات از محلول هاي آبي به وسيله جاذب نانوساختار پوسته تخم مرغ

Investigation of Nitrate Removal from Aqueous Solutions by Egg Shell Nanostructure Adsorbent

آلودگي آب­هاي زيرزميني و سطحي به نيترات در بسياري از مناطق دنيا به صورت يك مشكل جدي مورد توجه است. نيترات مي­تواند موجب اوتريفيكاسيون منابع آبي و مشكلات مربوط به آن شود. ايجاد عوارض نامطلوب بر روي اكوسيستم­هاي آبي از مهم­ترين اثرات غلظت­هاي بالاي نيترات در محلول­هاي آبي است. اين مطالعه با هدف بررسي امكان استفاده از پوسته تخم مرغ به عنوان يك جاذب كمهزينه در جذب نيترات از محلول­هاي آبي انجام شد. به اين منظور اثر عواملي مانند pH، جرم جاذب، زمان تماس و غلظت اوليه نيترات مورد آزمايش قرار گرفت. از مدل­هاي ايزوترم (لانگمير و فروندليچ) و مدل­هاي سينتيك (لاگرگرن و هوو) براي بررسي فرآيند جذب استفاده شد. نتايج نشان داد كه براي جاذب مورد مطالعه زمان تعادل پس از 30 دقيقه و حداكثر جذب نيترات در 5pH= به دست آمد. با افزايش جرم جاذب از 3/0 به 5/0 گرم راندمان جذب از 01/96 به 24/97 درصد افزايش يافت، اما با افزايش ميزان جاذب از 5/0 بهg 6/1 تفاوت قابل ملاحظه­اي در بازدهي جذب مشاهده نشد. با افزايش غلظت نيترات محلول (mg/l120-5)، راندمان جذب از 42/99 به 38/87 درصد كاهش يافت. بر اساس نتايج بهدست آمده فرايند جذب از مدل هوو (سينتيك مرتبه دوم) تبعيت كرده و داده­هاي جذب با ايزوترم فروندليچ مطابقت بيشتري داشت. در نهايت نتايج نشان داد كه جاذب نانو ساختار پوسته تخم مرغ قابليت بالايي در جذب يون­هاي نيترات از محلول­هاي آبي دارد.

Pollution of groundwater and surface water into nitrate in many parts of the world is a serious problem. Nitrate can cause Eutrophication water sources and related problems. The creation of adverse health effects on aquatic ecosystems is one of the adverse effects of high concentrations of nitrate in aqueous solutions. The aim of this study was to investigate the possibility of using egg shell as a low-cost adsorbent in removal of nitrate from aqueous solutions. In this study, the effects of factors such as pH, adsorbent mass, contact time and initial concentration of nitrate were studied. Isotherm models (Langmuir and Freundlich) and kinetic models (Lagergren and Ho and colleagues) were used to examine the adsorption process. The results showed that for the adsorbent, the balance time after 30 minutes and maximum nitrate adsorption at pH=5 were obtained. By increasing the adsorbent mass from 0.3 to 0.5 gram, the removal efficiency increased from 96.01 to 97.24 percent, but with an increase in adsorbent content from 0.5 to 1.6 gram, there was a significant difference in the adsorption efficiency Failed. By increasing the concentration of dissolved nitrate (5.120 mg/l), the removal efficiency decreased from 99.42 to 87.38%. Based on the results, the adsorption process was followed by the model of Ho (Pseudo second order kinetics), and the adsorption data was more consistent with Freundlich isotherm. The results of this study showed that egg shell nanostructure adsorbent has high potential for removal of nitrate ions from aqueous solutions.