مكانيسم جذب زيستي فلز نيكل از پسابهاي آلوده به‌وسيله باكتري Bacillus sp. Strain MGL-75

Mechanism of Biosorption of Nickel Ions from Polluted Effluent by Bacillus sp. Strain MGL-75

در اين مقاله باكتري باسيلوس Bacillus sp. Strain MGL-75 از كارخانه آب فلز كاري تهران جدا شد و به‌عنوان جاذب بيولوژيك براي جذب زيستي فلز نيكل در راكتور بچ مورد مطالعه قرار گرفت. آزمايش‌هاي اوليه، سينتيك و ايزوترم جذب نيكل در اسيديته حدود 5/6 انجام شد. ايزوترم جذب به‌وسيله معادله لانگمير و فروندليچ صورت گرفت. زمان تعادل در حدود 5 دقيقه بود كه بيشينه ميزان جذب فلز نيكل به‌وسيله باكتري مذكور 52/0 ميلي‌مول بر گرم وزن خشك سلول است. نقطه داراي بار صفر پروتون ( PZNPC) در pH برابر 7/5 به‌دست آمد. با استفاده از روش برون‌زايي گروههاي pka داخلي مقادير pka1= 4.4، pka2= 6.9 و pka2= 11.2 حاصل گرديد. مكانيسم جذب از نوع تبادل يوني بود. ميزان 80 درصد جذب، غير وابسته به متابوليسم و حدود 20 درصد وابسته به متابوليسم است. اثر اتوكلاو، 2و4- دي‌نيترو- فنل، سديم آزيد بر روي جذب، مورد مطالعه قرار گرفت. اثر عوامل رهاساز مانند اسيداستيك و اسيدكلريدريك بر رهاسازي يون نيكل بررسي شد. سپس اثر اسيديته بر روي جذب فلز نيكل مورد بررسي قرار گرفت. اين نتايج نشان مي‌دهد، باسيلوس مورد مطالعه كانديداي مناسبي براي حذف فلز نيكل از محلولهاي آلوده در راكتور است.

The aim of this work was to investigate Bacillus sp. strain MGL-75 as biosorbent, for the fixation of Ni ion in batch reactor. Pollution of the environment by toxic metals is a major environmental concern. In a first step, biosorption kinetics and isotherms have been performed at pH 7. The equilibrium time was about 5 min and the adsorption equilibrium data were well described by the Langmuir`s equation. The point of zero net proton charge (PZNPC) was found close to pH 5.7. Using the single extrapolation method, three kinds of acidic functional groups with three intrinsic pka were determined at 4.4, 6.9 and 11.2. The maximum capacity has been extrapolated to 0/52 mmol/g. Finally the effect of autoclave, 2, 4 Dinitrophenol (DNF) and Na-Azid (NaN3), and the effect of pH values, were studied. These results indicated that the Bacillus sp. strain MGL-75 is an excellent candidate for use in reactor to remove Nickel ions from polluted aqueous effluents.