بررسي كارايي حذف آمونياك از محيط آبي توسط جاذب ارزان قيمت حاصل از پوست گردو

Evaluation of the Efficiency of Ammonia Removal from Aqueous Medium Using Inexpensive Adsorbent Obtained from Walnut Shell

آمونياك گازي بي‌رنگ با بويي تند و خورنده است كه باعث ايجاد آسيب‌هاي جدي براي سلامت انسان و محيط‌زيست مي‌شود. آمونياك در داروسازي، دباغي و صنايع مرتبط با نقره‌كاري آينه‌ها و همچنين توليد مواد منفجره نظامي كاربرد دارد. هدف از انجام اين مطالعه، بررسي كارايي جاذب ارزان‌قيمت حاصل از پوست گردو در جذب سطحي آمونياك از آب و پارامتر‌هاي موثر بر آن است.روش كار: در اين مطالعه كه از نوع نيمه‌تجربي مداخله‌اي بود، از زغال پوست گردو استفاده شد و اثر متغيرهاي دماي كربونيزاسيون، ph، غلظت آمونياك، دُز جاذب و زمان تماس در جذب سطحي آمونياك از محيط آبي بررسي شد. اندازه‌گيري غلظت آمونياك با دستگاه اسپكتروفتومتر در طول موج 640 نانومتر انجام شد؛ به‌طوري‌كه بيش از 712 نمونه براي انجام اين مطالعه تحليل شد.يافته‌ها: در اين مطالعه بيشترين كارايي حذف آمونياك از محيط آبي در ph بهينه 8، دماي كربونيزاسيون 850 درجه سانتي‌گراد و دُز جاذب 20 گرم بر ليتر حاصل شد. با توجه به ظرفيت جذب به‌دست‌آمده، غلظت بهينه براي حذف آمونياك 60 ميلي‌گرم بر ليتر در نظر گرفته شد. نتايج نشان داد آزمايش‌ها از ايزوترم فروندليچ (0/9949= sup2;r) پيروي مي‌كند. همچنين مطالعات سينتيكي همبستگي بيشتري با معادله درجه يك داشت.نتيجه‌گيري: بر مبناي نتايج حاصل از اين مطالعه مي‌توان اظهار داشت جاذب حاصل از پوست گردو به‌عنوان يك جاذب طبيعي قادر به حذف نسبتاً مطلوب آمونياك از محيط‌هاي آبي است و به دليل توانايي جذب زياد براي ساير آلاينده‌هاي زيست‌محيطي نيز پيشنهاد مي‌شود.

Ammonia is a colorless gas with a pungent and corrosive odor that can cause serious damages to human health and the environment. Ammonia is used in the industries of pharmacology, tanning, and silvering mirrors and the production of military explosives. This study aimed to investigate the efficiency of inexpensive adsorbent obtained from the walnut shell in the surface absorption of ammonia from water and the parameters affecting it. Materials and Methods: In this quasi-experimental interventional study, charcoal of walnut shell was used and the effects of carbonization temperature, pH, ammonia concentration, adsorbent dose, and contact time on the adsorption of ammonia from the aqueous medium were investigated. Ammonia concentration was measured by a spectrophotometer at 640 nm. More than 712 samples were analyzed for this study. Results: In this study, the highest efficiency of ammonia removal from an aqueous medium was obtained at optimal pH 8, carbonization temperature of 850°C, and adsorbent dose of 20 g/l. According to the obtained adsorption capacity, the optimal concentration for ammonia removal was considered 60 mg/l. The results showed that the experiments followed the Freundlich isotherm (R²=0.9949). Kinetic studies also indicated a higher correlation with the firstorder equation. Conclusions: Based on the results of this study, it can be stated that the adsorbent obtained from the walnut shell, as a natural adsorbent, is able to remove a relatively desirable amount of ammonia from aqueous medium and is recommended for other environmental pollutants due to its high adsorption capacity.