استفاده از مدل‌هاي سينتيك و هم‌دماي خطي و غيرخطي در ارزيابي كارايي حذف سرب از محلول‌هاي آبي با استفاده از زغال‌هاي زيستي

فلزات سنگين خطرات جبران‌ناپذيري براي سلامت انسان و محيط ‌زيست دارند. استفاده از روش هاي مؤثر و كم‌هزينه جهت حذف اين آلاينده ها امري ضروري است. زغال زيستي از جمله جاذب هاي پايداري است كه مي تواند نقش مؤثري در كاهش آلايندگي اين فلزات ايفا كند. هدف از اين پژوهش بررسي تأثير نوع زيست‌توده (بقاياي ذرت و چوب كنوكارپوس) و دماي گرماكافت (°C400 و °C700) در حذف سرب از محلول آبي و مقايسه عملكرد مدل هاي خطي و غيرخطي در داده هاي سينتيك و هم‌دماي جذب بود. براي اين منظور، ويژگي هاي مؤثر بر حذف سرب شامل pH محلول، غلظت زغال زيستي، زمان تماس و غلظت اوليه سرب اندازه‌گيري و ارزيابي شد. به طور مختصر، پس از تعيين بهترين pH محلول، اثر غلظت جاذب بر حذف سرب مورد بررسي قرار گرفت. سپس از PH بهينه محلول و غلظت بهينه جاذب استفاده شد و اثر زمان تماس ارزيابي گرديد. در انتها با كمك pH بهينه محلول، غلظت بهينه جاذب و زمان بهينه تعادل، تأثير غلظت آلاينده در حذف توسط زغال هاي زيستي بررسي شد. نتايج نشان داد شرايط بهينه زغال‌هاي زيستي براي حداكثر جذب سرب، شامل pH محلول برابر 5 و همچنين غلظت جاذب 0.8 گرم بر ليتر بود. در تمامي جاذب ها با گذشت 120 دقيقه جذب سرب به تعادل رسيده و ظرفيت جذب با افزايش غلظت آلاينده افزايش يافت. در بين جاذب‌ها، زغال‌هاي زيستي بقاياي ذرت در دماي °C700 و چوب در دماي °C400 به ترتيب بيش‌ترين و كمترين ظرفيت جذب سرب را داشتند. مدل هاي سينتيك شبه مرتبه دوم، پخشيدگي درون ذره اي و شبه مرتبه اول در هر دو فرم خطي و غيرخطي به ترتيب بيش ترين تا كمترين دقت در توصيف فرآيند هاي جذب را داشتند. با توجه ‌به آماره هاي تعيين كارايي مدل، از ميان مدل هاي هم‌دماي جذب، مدل هاي فروندليچ، تمكين و لانگموير در حالت غيرخطي و مدل هاي فروندليچ، لانگموير و تمكين در فرم خطي به ترتيب مناسب ترين تا نامناسب ترين برازش را نشان دادند. اين موضوع اهميت هرچه بيشتر بررسي مد ل ها به شكل غيرخطي كه همانا فرم اصلي آنها محسوب مي شود را آشكار مي كند. بر اساس نتايج اين پژوهش، زغال هاي زيستي بقاياي ذرت نسبت به زغال هاي زيستي چوب توانايي بهتري در حذف سرب داشتند. همچنين دماي گرماكافت °C700 نسبت به دماي °C400 تأثير بيشتري در افزايش توانايي زغال هاي زيستي در حذف سرب داشت؛ بنابراين استفاده از جاذب هاي كم‌هزينه با قابليت حذف بالاي سرب مانند زغال هاي زيستي مي تواند نقش مثبتي در كاهش آلاينده ها در سيستم هاي آبي داشته باشد.