حذف سورفكتانت كاتيوني ستيل تري متيل آمونيوم بروميد (آلاينده موجود در پساب‌هاي صنعتي) با استفاده از پوسته برنج

Removal of Cationic Surfactant of Cetyltrimethylammonium Bromide (as an industrial pollutant), Using Rice Husk

چكيده مقدمه: سورفكتانت‌ها در صنايع شيميايي مختلف نظير صنايع شوينده و پاك كننده‌ها كاربرد دارند؛ در توليدات گوناگوني از قبيل روغن موتورها، محصولات وابسته به صنايع دارويي، شوينده‌ها و عوامل شناورساز نمايان مي‌شوند. متاسفانه به كار بردن سورفكتانت‌ها مي تواند به آلودگي محيط زيست منجر شود و مشكلات جدي براي تصفيه پساب‌هاي كارخانه‌ها ايجاد كند. تكنيك‌هاي زيادي براي حذف سورفكتانت‌ها از محيط‌هاي آبي به كار گرفته شده‌است. در بين اين‌ها تجزيه بيولوژيكي، اوزوناسيون و استخراج را مي‌توان نام برد كه معمولاً هزينه‌بر هستند و ممكن است به خاطر استفاده بيش از حد مواد شيميايي آلودگي ثانويه داشته باشند. هدف: بررسي برجذب ستيل تري متيل آمونيوم بروميد(CTAB)، به عنوان الگويي از يك سورفكتانت كاتيوني موجود در محلول‌هاي آبي، با استفاده از پوسته برنج به عنوان جاذب مواد و روش‌ها: غلظت باقي‌مانده CTAB در محلول آبي به‌وسيله طيف نورسنجي، با استفاده از روش پيكريك اسيد و در طول موج 375 نانومتر تعيين گرديد. اثر پارامترهاي مهم از قبيل pH محلول، زمان تماس، غلظت اوليه CTAB و مقدار جاذب بر روي برجذب CTAB با پوسته برنج بررسي شد. غلظت CTAB به وسيله طيف نورسنجي با استفاده از روش پيكريك اسيد، در طول موج 375 نانومتر تعيين گرديد. نتايج: مقدار برجذب CTAB با افزايش زمان تماس، مقدار پوسته برنج و كاهش غلظت اوليه CTAB، افزايش يافت. برجذب CTAB به وسيله پوسته برنج بسيار سريع بود؛ به‌طوري كه بعد از گذشت 5 دقيقه، بيش از 90% از CTAB حذف گرديد. در بررسي اثر pH، مشاهده شد كه pH تاثير چنداني بر روي مقدار جذب ندارد. بنابر اين، پوسته برنج مي‌تواند در pH‌هاي مختلف در حذف آلاينده‌هاي صنعتي نظير سورفكتانت‌هاي كاتيوني كاربرد عملي داشته باشد. ظرفيت جذب پوسته برنج در شرايط بهينه pH برابر 6 و زمان تماس 30 دقيقه برابر با mg/g 75/4 تعيين شده‌است. نتيجه‌گيري: پوسته برنج جزو ضايعات كشاورزي است. تجزيه بيولوژيكي شده، به راحتي و با قيمت بسيار ارزان قابل تهيه است و يك جاذب طبيعي و سازگار با محيط زيست به شمار مي‌رود. بنابراين، مي‌تواند به عنوان الگويي مناسب براي حذف سورفكتانت‌هاي كاتيوني نظير CTAB استفاده گردد.

Abstract Introduction: Surfactants have an important role in many industrial products such as detergents and cleaners, pharmaceuticals, motor oils and floating agents. Such extensive applications of surfactants have produced environmental pollution and have caused problems in wastewater treatment plants. Various techniques such as biological degradation, ozonation and extraction are used to remove the surfactants from water sources. Unfortunately, most of them are either expensive or accompanied by other chemical waste byproducts.. Objective: The purpose of the study is to investigate the adsorption of cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), as a typical cationic surfactant onto rice husk samples from aqueous solutions. Materials and Methods: The CTAB concentration was determined spectrophotometrically at 375 nm using picric acid method. The important parameters, which affect the adsorption, such as pH of solution, contact time, initial concentration of CTAB, and absorbent dose were investigated. Results: The adsorption amount of CTAB increased with increasing of contact time and mass of rice husk and decreased with increasing of the initial concentration of CTAB. It was found that the adsorption kinetics is very fast, so that more than 90% of CTAB removal occurred after 5 min. Upon examining the pH, it was observed that CTAB removal is not affected by pH of solution. The adsorption capacity of rice husk was found to be 4.75 mg/g under optimized experimental conditions (pH =6, contact time = 30 min). Conclusion: Rice husk seems to be an efficient adsorbent for the removal of cationic surfactant (CTAB) from aqueous solutions. Given the advantages such as biodegradability, being environmentally friendly, low cost, and local availability, it seems that rice husk can serve as a promising adsorbent for the removal of cationic surfactants from water or industrial waste waters.