بررسي كارآيي خاكستر هسته خرما در حذف نيترات از محلول هاي آبي (مطالعه ايزوترمي و سينتيكي)

Study of efficacy of date kernel ash on removal of nitrate from aqueous solutions (isothermic and kinetic study)

زمينه و هدف: در چند دهه گذشته، حضور غلظت بالای نيترات در آب آشاميدنی به يك نگرانی جدی تبديل شده كه باعث بروز اختلالاتی در سلامتی انسان به خصوص اطفال می شود؛ كه با استفاده از روش های فيزيكی- شيميايی و بيولوژيكی می توان آنرا حذف نمود. در اين تحقيق ميزان حذف نيترات از محلول های آبی با استفاده از خاكستر هسته خرما، مورد بررسی قرار گرفت. روش بررسی: در اين مطالعه تجربی كه در مقياس آزمايشگاهی انجام شد، اثر غلظت اوليه نيترات (50، 100 و 150 ميلی گرم بر ليتر) با PH (3، 5، 7 و 9)، زمان ماند (15، 30، 60، 120 و 180 دقيقه) و وزن جاذب (4/0، 6/0 و 8/0 گرم) مورد بررسی قرار گرفت. غلظت نيترات با استفاده از دستگاه اسپكتروفتومتر در دو طول موج 220 و 275 نانومتر اندازه گيری شد. كليه آزمايشات و آناليز نمونه به روش كتاب روش های استاندارد آب و فاضلاب انجام شد. يافته ها: افزايش دوز جاذب از 4/0 گرم به 8/0 گرم در 100 ميلی ليتر از محلول نيترات با غلظت 50 و 100 ميلی گرم در ليتر به ترتيب منجر به افزايش راندمان جذب از 75% به 91% و از 53% به 65% گرديد. افزايش PH اوليه محلول از 3 به 9 منجر به كاهش راندمان جذب از 52% به 8% شد. داده های به دست آمده در اين تحقيق، از ايزوترم فروندليچ (98/0R2=) و جذب نيترات از مدل سينتيكی شبه درجه دوم تبعيت می كند (999/0R2=). نتيجه گيری: نتايج مطالعه حاضر نشان داد كه خاكستر هسته خرما جاذب طبيعی و ارزان قيمتی است كه می توان از آن برای حذف آلاينده های زيست محيطی استفاده كرد.

Background and aims: In recent decades, the presence of high concentrations of nitrate in drinking water has become a serious concern, which causes some disorders in human health, especially children. Nitrate can be removed by physical-chemical and biological methods. In this study, removal rate of nitrate from aqueous solutions was investigated by date kernel ash. Methods: In this experimental study which was conducted in vitro, the effect of initial nitrate concentration (50, 100, and 150 mg/L), initial pH (3, 5, 7, and 9), time (15, 30, 60, 120, and 180 minutes), and weight of adsorbent (0.4, 0.6, and 0.8 g) was investigated. The nitrate concentration was measured using spectrophotometer at two wavelengths 220 and 275 nm. All tests and samples analysis was done per textbooks on standard methods of sewage. Results: The adsorbent dose increase from 0.4 g to 0.8 g in 100 mL nitrate solution with concentrations of 50 and 100 mg/L caused increase in absorption efficiency respectively from 75% to 91% and from 53% to 65%. Increase in solution’s initial pH from 3 to 9 caused decrease in the absorption efficiency from 52% to 8%. The results obtained in this study obey Freundlich isotherm (R2=0.98) and nitrate absorption obeys the pseudo-second order kinetic model (R2=0.999). Conclusion: The palm kernel ash is a natural and inexpensive absorbent that can be used to remove environmental pollutants.