بررسي تاثير تغييرات اندازه ذرات جاذب كربن فعال بر زمان تعادل و بازده جذب يون نيكل از محلول آبي

Investigating the Variation of Activated Carbon Adsorbents’ Particle Size and Its Effect on Equilibrium Time and Nickel Ions’ Removal Efficiency from Aqueous Solutions

آلودگي محيط‌زيست به فلزات سمي و خطرناك از مهم‌ترين مسايل دنياي امروز است. نيكل يكي از اين فلزات سمي است كه غلظت زياد آن در صورت ورود به بدن انسان باعث حساسيت پوستي، بيماري‌هاي قلبي، انواع سرطان و غيره مي‌شود، بنا بر اين حذف نيكل از پساب‌هاي صنعتي ضروري است. هدف از اين تحقيق حذف يون نيكل از محلول آبي با كربن فعال سنتز شده از تفاله هويج و بررسي تاثير تغيير اندازه ذرات جاذب بر زمان تعادل و بازده جذب يون نيكل بود. براي اين منظور از تكنيك جذب سطحي در سيستم ناپيوسته استفاده شد و در ابتدا كربن فعال از تفاله هويج تهيه و اندازه ذرات آن بين 300- 37 ميكرومتر انتخاب شد. نتايج نشان داد كه حداكثر بازده جذب در6pH= و برابر 100% است. هم‌چنين نشان داده شد كه با كاهش اندازه جاذب از 300 تا 37 ميكرومتر، زمان تعادل جذب كاهش يافته و از ?30 به 20 دقيقه رسيد. نتايج حاصل از بررسي مدل‌هاي سينتيكي نشان داد كه روند حذف يون نيكل از مدل سينتيكي شبه درجه دوم پيروي مي‌كند. رابطه ايزوترم‌هاي لانگمير و فروندليچ به‌منظور تطابق ايزوترم‌هاي جذب، بررسي شد. اين پژوهش به‌خوبي نشان داد كه كربن فعال جاذبي با ظرفيت جذب زياد براي يون نيكل است. مقدمه

The environmental pollution of harmful toxic metals is one of the important issues in the world today. Nickel is one of the toxic heavy metals which if enters into the human body in high concentrations; it will cause skin allergy, heart disease and various cancers. Therefore, this is necessary to remove Nickel from industrial wastewater. The purpose of this study is firstly to remove nickel from aqueous solutions with synthesized activated carbon from carrot remains and secondly to investigate the effect of variations of the adsorbent particle sizes on the equilibrium time and the removal efficiency. For this purpose, adsorption of Ni (II) ions on the adsorbent was studied in a batch process. Firstly, the activated carbon was prepared from carrot remains with particle sizes between 37 and 300 micrometers. The results showed that the maximum absorption efficiency occurs (100%) at pH of 6. Moreover, it was shown that with decreasing the adsorbent size from 300 to 37 µm, the equilibrium time will decreases from 130 to 20 min. Experimental data was best fitted onto pseudo-second order model. Langmuir and Freundlich isotherms equation were used to fit the adsorption isotherms. It is evident from this study that activated carbon is a suitable material for the uptake of Ni (II) from aqueous solutions.