بررسي كارائي نانوذرات سيليكون در جذب اسيدهيوميك موجود در آب

Assessing the performance of silicon nanoparticles in adsorption of Humic acid in water

زمينه و هدف: موادهيوميك در آب شرب با كلرين واكنش داده و تشكيل تركيبات سرطان زا می نمايند. از ميان روش های مختلف برای جداسازي  اسيدهيوميك از آب های سطحی، فرايند جذب در زمره روش های است كه به علت اقتصادی و ساده بودن توجهات زيادی را بخود جلب كرده است.اين تحقيق با هدف بررس كارائی نانوذرات سيليكون در جذب اسيدهيوميك موجود در آب انجام گرفت. روش بررسی: مطالعه تجربی است كه بر روی نمونه سنتتيك و سپس بر روی نمونه واقعی آب خام تصفيه خانه زرينه رود تبريز انجام گرفت. نمونه برداری بروش نمونه برداری لحظه ای انجام گرفت .پس از تعيين كيفيت شيميايی و ميانگين اسيدهيوميك نمونه خام، اثر pH، مقدار جاذب و زمان های مختلف بر روی حذف اسيدهيوميك مورد بررسی قرار گرفت. شرايط بهينه هريك از پارامتر تعيين گرديد. بمنظور درك بهتر فرايند جذب، ايزوترم ها و سينتيك جذب بررسی شد. غلظت اسيد هيوميك و TOC بترتيب با استفاده از اسپكتروفتومتر Schimadzu/UV-1800,made  (in japan) در طول موج 254 nm و دستگاه TOC متر SHIMADZU مدل TOC-VCSH اندازه گيری شد. برای تجزيه تحليل داده ها از نرم افزار spss و آماره رگرسيون استفاده شد. يافته ها: بيشترين درصد حذف اسيد هيوميك در pH=4، و زمان ماند 10 min و كاربرد مقدارجاذب 0/25 g/L برای محلول های سنتتيك و واقعی به ترتيب با راندمان 88/4 % و 81/8 % بدست آمد. نتايج نشان داد، جذب اسيدهيوميك از ايزوترم فروندليچ وسرعت آن از سينتيك درجه دوم بترتيب با ضريب همبستگی 0/8172 و 0/9936 پيروی می كند. نتيجه گيری: گرچه ميزان حذف در محلول های واقعی با محلول های سنتتيك بعلت تداخل عوامل مداخله گر در آب های طبيعی كمتر بود ولی در مجموع با توجه به درصد بالای حذف اسيدهيوميك در شرايط بهينه می توان روش مذكور را بعنوان يكی از روش های كارآمد برای حذف  اسيدهيوميك مطرح نمود.

Background and Objective: Humic substances in drinking water react with chlorine and form carcinogenic compounds. Humic acid is a principal component of humic substances and its separation from surface waters is crucial. Adsorption process is among different methods for separation of humic acid from surface waters and because of its simple and economical nature it has attracted considerable attention. The aim of this research was to examine performance of silicon nanoparticles in adsorption of humic acid in water. Materials and Methods: Experimental study was conducted on both synthetic and real water samples collected from Zarrineh Rood River, Tabriz before its entrance to water treatment process. We used instantaneous sampling method.The chemical quality of crude sample and its humic acid was determined and then the influence of pH, absorbent amount, and time on the removal of humic acid was evaluated. Therefore, the optimal conditions for each of these parameters were determined. In order to get better insight into the process of adsorption, the adsorption kinetic and equilibrium isotherm were studied. We measured humic acid concentration and TOC using spectrophotometer (Shimadzu /UV-1800, Japan) at a wavelength of 254 nm and TOC analyzer (Shimadzu model TOC-VCSH) measured. SPSS software and regression were used for data analysis. Results: At pH=4, retention time of 10 minutes, adsorbent amount of 0.25 g/L, we found that the highest percentage of humic acid adsorption was 88.4 and 81.8 for synthetic and real solutions respectively. The finding revealed that the removal of humic acid follows Freundlich isotherm ( =0.8172) and the second order kinetic model ( =0.9936). Conclusion: Removal in both real and synthetic solutions was less due to the reaction of influencing factors. However, considering the high percentage of humic acid removal under optimal conditions and its comparison with other methods, the removal of humic acid using SiO2 can be considered as an efficient method.