تعيين دماي بهينه در جذب زيستي فلزات سنگين از محلول آبي توسط بيومس آماده‌سازي شده قارچ آسپرژيلوس نيجر

Determination of Optimal Temperature for Biosorption of Heavy Metal Mixture from Aqueous Solution by Pretreated Biomass of Aspergillus niger

جذب زيستي، تكنولوژي نويني است كه بيومس مرده و غيرفعال و يا زنده را براي حذف فلزات سنگين از محلول آبي به‌كار مي‌گيرد. عواملي مانند دما، مدت زمان تماس، pH محلول، غلظت اوليه فلزات سنگين، ميزان جاذب استفاده شده و نيز سرعت مخلوط كردن جاذب و محلول حاوي فلزات مي‌تواند بر ميزان جذب فلزات توسط جاذب تاثيرگذار باشد. هدف از مطالعه حاضر بررسي اثر تيمارهاي مختلف دما (25، 35، 45 و 55 درجه سلسيوس) بر جذب زيستي مخلوط فلزات توسط جاذب به‌منظور تعيين دماي مناسب براي حذف بيشتر فلزات سنگين از محلول آبي بود. در تحقيق حاضر از قارچ مرده آسپرژيلوس نيجر آماده‌سازي شده توسط سود 5/0 نرمال براي حذف مخلوط فلزات سنگين روي (II)، كبالت(II) و كادميم (II) استفاده گرديد. در هر چهار تيمار، دما اعمال شد و مشاهده گرديد كه در مورد تمامي فلزات سنگين بيشترين ميزان جذب فلزات و كاهش غلظت در همان 5 دقيقه نخست اتفاق افتاد و در دقيقه 20 به تعادل رسيد. درصد جذب فلزات با افزايش دما روند افزايشي نشان داد. از ميان 4 تيمار مورد آزمايش، تيمار 55 درجه سلسيوس بيشترين ميزان جذب فلزات و تيمار 25 درجه سلسيوس كمترين ميزان جذب فلزات را نشان داد. جذب فلز كروم از 5/28 درصد در تيمار 25 به 7/44 درصد در تيمار 55 افزايش يافت. همچنين جذب فلز كادميم از 40 تا 58 درصد و جذب فلزي روي از 7/37 تا 6/65 درصد افزايش نشان داد. حدود 60 درصد افزايش جذب توسط قارچ آسپرژيلوس نيجر به‌دليل افزايش در ميزان دما بوده است. بنابراين مي‌توان بدون افزودن حجم بيومس و تنها با افزايش دما ميزان جذب فلزات را افزايش داد.

Biosorption is a novel technology that uses dead and inactive biomass for removal of heavy metals from aqueous solution. Some parameters such as temperature, contact time, solution pH, initial metal concentration, biosorbent dose and also agitating speed of solution and biosorbent mixing can affect the amount of metal sorption by biosorbent. The aim of this study was to investigate the effects of different treatments of temperatures (25, 35, 45 and 55oC) on biosorption of metals mixture in order to determine optimal temperature for more metals removal from aqueous solution. This study uses dead and pretreated biomass of Aspergillus niger with 0.5N NaOH for removal of Zn(II), Co(II) and Cd(II). In all temperature treatments and in the case of all of heavy metals, maximum amount of metal sorption and concentration decrease was occurred in first 5 minutes and achieved to equilibrium after 20 minute. The percent of metals sorption show growth trend with temperature increase. Between 4 experimental treatments, 55oC treatment was shown maximum sorption and 25oC was shown minimum sorption amount. The percent of Cr(II) sorption was increase from 28.5% in 25oC to 44.7% in 55oC. Also, this increase was from 40% to 58% for Cd(II) and from 37.7% to 65.6% for Zn(II). About 60% of increase in sorption by A. niger was due to increase in temperature. Therefore the amount of metals sorption can be increase, only with temperature increase and without any biomass addition.