مطالعه سينتيك و ايزوترم جذب آرسنيك پنج ظرفيتي از محلول آبي توسط كاه گندم اصلاح شده

Isotherm and Kinetics of Arsenic (V) Adsorption from Aqueous Solution Using Modified Wheat Straw

چكيده حذف 17232 زمينه و هدف: آلودگي آب به آرسنيك اخيرا به عنوان مشكلي بزرگ مورد توجه قرار گرفته و معضلات اپيدميولوژيك آن براي سلامت انسان?ها گزارش شده است. بنابراين هدف از انجام اين مطالعه جذب آرسنيك توسط كاه گندم اصلاح شده توسط بيكربنات سديم از محيط آبي است.### روش بررسي: فرايند جذب به صورت منقطع و در شرايط آزمايشگاهي با تاكيد بر اثرات پارامترهاي مختلفي چون pH، زمان تماس، غلظت آرسنيك و مقدار جاذب بر راندمان جذب مورد بررسي قرار گرفت. به منظور تفهيم بهتر فرايند جذب، سينتيك جذب و ايزوترم هاي تعادلي تعيين شد. ### يافته ها: نتايج نشان داد كه جذب متاثر از فاكتورهايي چون غلظت اوليه آرسنيك، مقدار جاذب و pH محيط آبي است. حداكثر جذب آرسنيك در pH حدود 7 حاصل شد. همان طور كه انتظار مي رفت مقدار آرسنيك جذب شده با افزايش مقدار آرسنيك، افزايش يافت. در بين سه مدل ايزوترم مورد بررسي شامل مدل لانگمير، فروندليچ و دوبينين ـ رادشكويچ، دو مدل لانگمير و فروندليچ جذب آرسنيك بر روي كاه گندم اصلاح شده را به خوبي توصيف نمودند. هم چنين مشخص شد كه جذب از سينتيك درجه دوم كاذب پيروي مي كند. متوسط انرژي آزاد جذب (8/15 كيلو ژول بر مول) نشان دهنده مكانيسم جذب شيميايي آرسنيك بر روي جاذب است. مطالعه واجذب آرسنيك نيز نشان داد كه اتصال قوي بين يون?هاي آرسنيك با سايت هاي موجود بر روي جاذب وجود دارد كه منجر به واجذب اندكي شده است.### نتيجه گيري: بر مبناي نتايج حاصل از اين مطالعه مي توان اظهار نمود كه روش جذب سطحي با استفاده از كاه گندم اصلاح شده يك روش كارامد و قابل اطمينان براي حذف آرسنيك از محلول هاي آبي است.

Backgrounds and Objectives: Water contamination with arsenic has been recognized as a serious problem and its epidemiological problems to human health have been reported. The objective of this study was to explore the possibility modified wheat straw using sodium bicarbonate for removing arsenic from aqueous solution. Materials and Methods: Adsorption process was accomplished in a laboratory-scale batch with emphasis on the effect of various parameters such as pH, contact time, arsenic concentration and adsorbent dosage on adsorption efficiency. In order to understand the adsorption process, sorption kinetics and equilibrium isotherms were also determined. Results: It was found that adsorption of the arsenic was influenced by several parameters such as arsenic initial concentration, adsorbent dosage and solution pH. Maximum absorption efficiency was achieved at pH 7. As expected the amount of arsenic adsorbed on wheat straw incresed as its concentration went up. Among the models tested, namely the Langmuir, Freundlich, and Dubinin Radushkevich isotherms, the adsorption equilibrium for arsenic was best described by the Langmuir and Freundlich models. It was also found that adsorption of arsenic by wheat straw followed pseudo second-order kinetics. Mean free energy of adsorption (15.8 kJ mol1) indicates that adsorption of arsenic by wheat straw might follow a chemisorption mechanism. Desorption studies show that arsenic ions are strongly bounded with the adsorbent and exhibit low desorption. Conclusion: It is concluded that that adsorption by modified wheat straw is an efficient and reliable method for arsenic removal from liquid solutions.