مقايسه جاذبهاي كربن فعال، خاك اره، پوسته فندق و پوسته بادام در حذف نيكل از محيط آبي

Comparison of Active Carbon, Sawdust, Almond Shell and Hazelnut Shell Absorbent in Removal of Nickel from Aqueous Environment

در حال حاضر يكي از مهم‌ترين آلاينده‌هاي محيط زيست، پسابهاي صنعتي حاوي فلزات سنگين هستند. نيكل يكي از اين فلزات سمّي است كه غلظت بالاي آن باعث حساسيت پوستي، بيماري‌هاي قلبي، انواع سرطان‌ها و غيره مي‌شود، بنابراين حذف نيكل از پسابهاي صنعتي ضروري به‌نظر مي‌رسد. هدف از اين تحقيق مقايسه سينتيك و ايزوترم جذب نيكل توسط كربن فعال، خاك اره، پوسته فندق و پوسته بادام بود. براي اين كار ابتدا جاذبها تهيه شد و براي حذف نيكل از محلول با غلظتهاي 5/2 تا 125 ميلي‌گرم در ليتر استفاده شد. نتايج آزمايش‌هاي pH نشان داد كه براي جاذبهاي كربن فعال، خاك اره، پوسته فندق و پوسته بادام حداكثر مقدار جذب، به‌ترتيب در pH 6 ، 6 ، 6 و 7 به‌دست آمد. آزمايش‌هاي سينتيك جذب نشان داد كه حداكثر زمان تعادل در غلظت 5 ميلي‌گرم در ليتر براي جاذبهاي كربن فعال، پوسته فندق، خاك اره و پوسته بادام به‌ترتيب برابر 60 ، 75 ، 120 و 150 دقيقه است. نتايج برازش مدل‌هاي سينتيك نشان داد كه براي جاذبهاي پوسته فندق و خاك اره، مدل لاگرگرن و براي جاذبهاي كربن فعال و پوسته بادام مدل هو و همكاران، در سطح 95 درصد اعتماد داراي كمترين فاكتور خطا و بيشترين ضريب همبستگي است و سرعت جذب سطحي نيكل به‌صورت پوسته بادام < خاك اره < پوسته فندق < كربن فعال است. مطالعه ايزوترم جذب نشان داد كه با توجه به فاكتور خطا و ضريب همبستگي براي تمامي جاذبها، به‌ترتيب مدل‌هاي ردليچ پترسون و لانگمير داده‌هاي ايزوترم را بهتر توصيف مي‌كنند. همچنين نتايج نشان داد كه حداكثر زمان تعادل تابع تواني از ظرفيت جاذب است.

The most important environmental pollutants are heavy metals in industrial wastewater effluents. Nickel is one of the toxic heavy metals which its high concentration causes skin allergy, heart disease and various cancers. So removal of this element from industrial effluent is of prime concern and necessary. The main purpose of this study is to compare kinetics and isotherms of nickel uptake by activated carbon (AC), sawdust (SD), hazelnut shell (SH) and almond shells (AH). Adsorbents are initially prepared to remove nickel from solutions with concentrations 2.5 to 125 mg/l. pH test results showed that maximum absorption using AC, SH, SD and AH obtained at pH 6, 6, 6 and 7 respectively. Kinetics experiments showed that maximum absorption equilibrium time at concentration of 5 mg/l of AC, SH, SD and AH occur at 60, 75, 120 and 150 minutes respectively. Kinetic models fitting results showed that for sawdust and hazelnut shells, Lagergern model and for activated carbon and peanut shell Ho et al. model are suitable and have the lowest error and highest correlation coefficient at 95 percent confidence level. The results also revealed that rate of Nickel adsorption follows this order: AH < SD < SH < AC. Adsorption isotherms studies showed that according to error factor and correlation coefficient for all of the adsorbents, Rdlych Peterson and Langmuir isotherms described data better than the others. The results also showed that equilibrium time is an exponential function of the absorption capacity.