بررسي كارايي نانوذرات آلوميناي اصلاح شده با ليگاند شيف باز در حذف كروم شش ظرفيتي از محلول آبي در شرايط اسيدي

The Survey of Nano-Alumina Modified With Schiff Base Ligands in Removal of Hexavalent Chromium from Aqueous Solution in Acidic Conditions

مقدمه: فلزات سنگين از جمله آلاينده هاي مهمي هستند كه امروزه غلظت آن ها در محيط زيست با گسترش شهرها و توسعه صنايع افزايش يافته است. يكي از مهمترين فلزات سنگين، كروم است كه به صورت اكسيدهاي سه و شش ظرفيتي در صنايعي مانند آبكاري، شيشه، سراميك، دباغي و چرم كاربرد دارد. كروم شش ظرفيتي داراي مخاطرات بهداشتي اثبات شده اي مانند سرطان زايي است. هدف از اين مطالعه بررسي كارايي نانوذرات آلوميناي اصلاح شده با ليگاند شيف باز در حذف كروم شش ظرفيتي از محلول هاي آبي در شرايط اسيدي است. روش بررسي: اين تحقيق يك مطالعه تجربي است كه در آن آزمايشات در شرايط ناپيوسته و در دماي C °20 انجام شده و اثر غلظت اوليه كروم، جرم جاذب و زمان واكنش بر حذف كروم شش ظرفيتي توسط جاذب نانوذرات آلومينا مورد بررسي قرار گرفت. براي تهيه جاذب، نانوذرات آلومينا از شركت نانوكيميا پژوه تهيه و براي افزايش ظرفيت جذب، با ليگاند شيف باز و در حضور سورفاكتانت مناسب اصلاح شد. مطالعه روي نمونه هاي سنتزي حاوي غلظت هايmg/L 2و 5 كروم انجام گرفت. غلظت مقادير مجهول كروم شش ظرفيتي به روش اسپكتروفتومتري در حضور معرف 1و5- دي فنيل كاربازايد و طول موج nm 540 تعيين شد. يافته ها: با توجه به نتايج، با افزايش جرم جاذب و زمان واكنش مقدار حذف آلاينده افزايش و با افزايش غلظت اوليه كروم مقدار حذف كاهش يافت. داده هاي اين تحقيق نشان داد كه بيشترين ميزان جذب كروم شش ظرفيتي توسط نانوذرات آلوميناي اصلاح شده با ليگاند شيف باز در مدت زمان 30 دقيقه انجام و آزمايش به حالت تعادل مي رسد. بيشترين ميزان راندمان حذف و ظرفيت جذب در شرايط بهينه(جرم جاذبmg/L 1/0 و 3pH=)، براي غلظت اوليه كرومmg/L 5 و زمان 180 دقيقه به ترتيب برابر با 4/83 درصد و mg/g 17/4 مي باشد. نتيجه گيري: نانوذرات آلوميناي اصلاح شده با ليگاند شيف باز جاذبي موثر در حذف كروم شش ظرفيتي از محلول هاي آبي مي باشد.

Background: The heavy metals are the most important pollutants their concentration of which in the environment is increasing in connection with cities and industrials development. One of these metals is chromium which, in the trivalent and Hexavalent oxidation state, is used in industries such as electroplating, glass, ceramic, tannery and leather. Hexavalent Chromium has proven several health hazards such as being carcinogenic. The aim of this study was to investigate nano-alumina modified with Schiff base ligands in removal of hexavalent chromium from aqueous solution in acidic conditions. Methods: This study is experimental which was performed in batch reactor at 20 ° C temperature to investigate the effect of initial chromium concentration, adsorbent dose and reaction time on removal of chromium by nano-alumina. For adsorbent preparation, nano-alumina was purchased from Nano Kimia Pajoh company, and for increasing adsorption power, it was modified with Schiff base ligands in the presence of proper surfactant. The study was performed on the synthetic samples containing 2 and 5 mg/L concentration of chromium . The unknown concentration of Hexavalent Chromium was detected by spectrophotometer set (UV/VisibleSP-3000 Plus-Japan) at 540 nm. Results: According to the results, removal efficiency increases with increasing adsorbent dose and reaction time and decreases with increasing initial concentration of chromium. Results of this study indicated that Hexavalent chromium adsorption by nano-Alumina modified with Schiff base ligands reaches equilibrium at 30 minutes and maximum capacity will be obtained. The maximum removal efficiency, and adsorption capacity in optimum conditions (adsorbent dose=0.1mg/L ,pH=3), with chromium initial concentration of 5mg/L at 30 minute, were 83.4% and 4.17 mg/L respectively. Conclusion: Nano-alumina modified with Schiff base ligands is an effective adsorbent in removal of hexavalent chromium from aqueous solution.