بررسي و تعيين كارايي استفاده از نانوذرات اكسيد منيزيم در حذف كروم از محلول‌هاي آبي

Evaluation and Performance Magnesium Oxide Nanoparticles in Chromium Removal from Aqueous Solution

يكي از عمده‌ترين آلاينده‌هاي موجود در پساب صنايع از جمله آبكاري، دباغي، كروم (VI) مي‌باشد كه براي انسان و محيط زيست سمي بوده و سرطان‌زا مي‌باشد. لذا هدف اين تحقيق بررسي كارايي حذف كروم (VI) از محيط‌هاي آبي با استفاده از نانواكسيد منيزيم در محيط آزمايشگاهي است. در اين مطالعه تاثير پارامترهاي مختلفي از جمله زمان تماس (15 تا 240 دقيقه)، pH (3، 5، 7 و 9)، غلظت اوليه كروم (10، 20، 30 و40 ميلي‌گرم در ليتر)، غلظت اوليه جاذب (25/0، 5/0و 7/0 گرم در ليتر) و تعداد دور همزن (120 تا 350 دور در دقيقه) بررسي شد. محلول اوليه كروم (VI) با استفاده از حل كردن دي‌كرومات پتاسيم (K2Cr2O7) در آب مقطر يك بار تقطير تهيه گرديد. غلظت باقيمانده كروم بوسيله دستگاه ICP ساخت كشور استراليا اندازه‌گيري شد. نتايج بدست آمده در اين پژوهش نشان داد كه بهترين زمان براي حذف 240 دقيقه بود و با افزايش pH، راندمان حذف افزايش مي‌يابد. از سوي ديگر در اين پژوهش در بازه‌اي كه مورد بررسي قرار گرفت با افزايش مقدار جاذب درصد حذف كروم از آب افزايش يافت و با افزايش غلظت اوليه كروم از 10 تا 40 ميلي‌گرم در ليتر، ميزان كارايي حذف كروم به ترتيب 25/81 به 5/21 درصد كاهش يافت. بطوريكه در آخرين مرحله بهينه كردن، دور همزن متوسط 240 دور در دقيقه براي فلز كروم بيشترين كارايي حذف را نشان داد. با استفاده از نتايج اين تحقيق مي‌توان گفت كه تركيب شدن نانوذرات اكسيد منيزيم با جاذب‌هاي حذف كننده كروم مي‌تواندCr6+ را به Cr3+ تبديل و بازده فرآيند حذف كروم از آب را افزايش دهد.

One of the important pollutants in industrial waste water including electroplating, tanning and is hexavalent chromium which is harmful for human health and environment and is a carcinogen. Therefore, the purpose of this research is investigation of removal hexavalent chromium from aqueous solution using nano-magnesium oxide in an experimental system. Effect of different parameters such as contact time (15-240 min), pH (3, 5, 7 and 9) and initial concentration of Cr (10, 20, 30 and 40 mg/l) and initial concentration of adsorbent (0.25, 0.5 and 0.7 g/l) and agitator (120-350 rpm) were investigated. Potassium di-chromate (K2Cr2O7) was used as the aqueous source of Cr (VI) and stock solution prepared by distilled water. Residual concentration of chromium is measured by ICP device which is made by Australia country. Obtained results from this study showed that best time for removal was 240 min and with increased pH, the removal efficiency increased. On the other hand, in this study at interval that investigated by increasing amount of absorbent chromium elimination percent from water was increased and also with creasing initial concentration of Cr from 10-40 mg/l and removal efficiency of Cr from 81.25% to 21.5% has decreased. Average agitator 240 rpm for chromium showed the most removal efficiency at the final stage of optimum. By use results of this study can say that addition MgO nanoparticles to chromium elimination absorbents materials can conversion Cr6+ to Cr3+ and increase chromium elimination from water process efficiency.