بررسي مدل هاي هم دماي جذب و مدل‌هاي سينتيكي در حذف كادميوم از آب هاي آلوده توسط رس، زغال زيستي و كمپلكس آن ها

با افزايش روز افزون جمعيت و افزايش مصرف آب در بخش هاي كشاورزي و صنعت، ورود آلاينده‌هاي مختلف به محيط زيست و منابع آب و خاك افزايش يافته است. از جمله آلاينده‌ها مي‌توان به فلز سنگين كادميوم اشاره كرد كه علاوه بر سمّيت، مشكلات عمده‌اي را بر سلامت موجودات زنده مي‌توانند ايجاد كنند. در اين مطالعه با روش جذب، حذف اين فلز كادميوم از آب توسط سه جاذب رس سپيوليت، زغال زيستي ذرت و كمپلكس رس و زغال زيستي ذرت بررسي شد. براي اين منظور آزمايش مربوط به هم دماهاي جذب و سينتيك جذب توسط سه جاذب مورد مطالعه انجام شد. پارامترهاي مؤثر بر فرآيند جذب شامل: قابليت جاذب‌ها با تغيير غلظت اوليه محلول كادميوم و حضور جاذب‌ها با تغييرات زمان تماس بررسي شد. ظرفيت جذب جاذب‌ها با افزايش غلظت كادميوم از 150 تا 800 ميلي گرم بر ليتر افزايش، اما درصد جذب با افزايش غلظت كاهش يافت. نتايج نشان داد كه بيشترين ظرفيت جذب در كادميوم مربوط به جاذب زغال زيستي ذرت مي‌باشد، اين در حالي است كه جاذب كمپلكس رس و زغال زيستي از جاذب رس ظرفيت جذب بيشتري داشت. جهت مطالعه فرآيند جذب، هم دماهاي لانگموير و فروندليچ براي هر عنصر و جاذب بررسي گرديد و مشخص شد جذب كادميوم توسط جاذب‌ها از هر دو مدل تبعيت مي‌كنند. مدل فروندليچ با داشتن بالاترين ضريب تبيين (R^2) و كمترين مجموع مربعات خطاي معيار (SSE) بهترين برازش را با داده‌هاي آزمايشگاهي نشان داد. اثر زمان تماس جاذب بر ميزان جذب بررسي و مشخص شد كه راندمان جذب با افزايش زمان تماس افزايش يافت. برازش مدل‌هاي سينتيك شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم، الوويچ و پخشيدگي درون ذرّه‌اي براي كادميوم در غلظت‌هاي 150 و 600 ميلي گرم بر ليتر در زمان‌هاي 30 تا 1440 دقيقه انجام يافت. مدل الوويچ در غلظت‌هاي 150 و 600 ميلي گرم بر ليتر كادميوم بهترين برازش را با داده‌هاي آزمايشگاهي نشان داد. در غلظت هاي 150 كمپلكس رسزغال زيستي عملكرد بهتري در جذب از خودش نشان داد ولي در بقيه غلظت­هاي كادميوم، زغال زيستي جاذب بهتري نسبت دو جاذب ديگر بود. بر مبناي نتايج استنباط شده از آزمايش‌هاي جذب مي‌توان بيان كرد بيوچار ذرت نسبت به كمپلكس رس و بيوچار و كمپلكس رس و بيوچار نسبت به رس قابليت بالايي در حذف فلزات سنگين از آب‌هاي آلوده دارد كه مي‌توان از اين جاذب‌ها به عنوان يك ماده ارزان قيمت و مؤثر در حذف آلاينده‌هاي نظير كادميوم استفاده كرد.