حذف رنگ راكتيو قرمز 120 از محلول ­هاي آبي بوسيله زئوليت طبيعي اصلاح شده با سورفكتانت

Removal of Reactive Red 120 from aqueous solutions using surface modified natural zeolite

زمینه و هدف: صنایع متعددی از قبیل نساجی، چرم، دباغی، پلاستیك و كاغذ مقادیر زیادی فاضلاب حاوی رنگ­ های مصنوعی تولید می­ نمایند كه اغلب این رنگ ­ها سمی و سرطان‌زا بوده و در صورت تخلیه به محیط باعث ایجاد مشكلات بهداشتی و زیست­ محیطی فراوانی می ­شوند. این مطالعه با هدف بررسی حذف رنگ راكتیو قرمز 120 از محلول­ های آبی بوسیله زئولیت طبیعی اصلاح شده با سورفكتانت انجام شد. روش بررسی: زئولیت سمنان، با الك‌های استاندارد ASTM در اندازه mm 0/2 - 0/3 دانه­ بندی و سپس با سورفكتانت كاتیونی اصلاح گردید. در این مطالعه، پارامترهای زمان تماس، غلظت اولیه رنگ راكتیو قرمز 120، pH، مقدار جاذب در مقیاس آزمایشگاهی بصورت ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت. غلظت رنگ در نمونه­ ها با استفاده از اسپكتروفتومتر در طول موج nm 537 اندازه­ گیری شد. برای تعیین ایزوترم و سینتیك جذب آلاینده، داده ­ها با استفاده از دو مدل ایزوترمی لانگمیر و فروندلیچ و مدل­ های سینتیكی شبه درجه اول و دوم آنالیز شدند. یافته ­ها: بررسی‌های جذب نشان داد كه میزان جذب رنگ راكتیو قرمز 120 با افزایش غلظت اولیه رنگ و زمان واكنش و كاهش پارامترهای pH و جرم جاذب، افزایش می­ یابد. جذب رنگ پس ازmin 90 به تعادل می­ رسد و با افزایش غلظت از 25 به mg/L 100، میزان جذب از 2/47 به mg/g 5/1 افزایش می­ یابد. مقادیر ظرفیت جذب رنگ درpH  3، 5، 7و 9 به ترتیب 4/68، 4/59، 4/52 و mg/g 3/69 است. با افزایش دوز جاذب از 1/4 به g 3 در غلظت ثابت mg/L 75 ، مقدار آلاینده جذب شده در واحد جرم جاذب از 5/21 به mg/g 2/45 كاهش یافته است. نتایج مطالعات ایزوترم و سینتیك جذب نیز نشان داد كه داده ­های حاصل از ایزوترم جذب لانگمویر (0/9814 = R2) و سینتیك شبه درجه دوم (0/98 < R2 ) تبعییت می­ كنند. نتیجه ­گیری: نتایج این تحقیق نشان می ­دهد كه زئولیت ایرانی اصلاح شده با سورفكتانت در مقایسه با زئولیت­ های دیگر نقاط دنیا، قابلیت خوبی در حذف رنگ راكتیو قرمز 120 دارد. با توجه به ارزان، در دسترس بودن و سادگی اصلاح، می ­توان این زئولیت را جهت حذف رنگ از فاضلاب صنایع بكار برد.

Background & objective: Synthetic dyes are extensively used in various industries such as textile, leather tanning, plastic, pulp and paper. Since dyes are toxic and even carcinogenic, discharging dye-containing wastewater into the environment poses serious environmental and health problems. Therefore, the purpose of this paper was to evaluate the removal of Reactive Red 120 from aqueous solutions using surface modified natural zeolite. Materials &Methods: The Semnan zeolite was sieved using standard sieves in size of 0.2 - 0.3 mm and then was modified by cationic surfactant. Batch adsorption studies carried out to study various parameters included contact time, initial concentration of Reactive Red 120, pH, and adsorbent dosage. The concentration of dye was measured using a UV-vis Spectrophotometer at the wavelength of 537 nm. Freundlich and Langmuir isotherms and Pseudo-first order and pseudo-second order kinetics were used to analyze the isotherm and kinetic data respectively. Results: The adsorption studies indicated that increasing of the contact time, initial concentration of Reactive Red 120, decreasing pH and adsorbent dosage leads to increasing dye adsorption. Equilibration of Reactive Red 120 adsorption was reached at lapse of 90 min. Moreover, it was found that Langmuir isotherm (R2=0.9814) and pseudo second-order kinetic (R2=0.9814) are well fitted with our data. Conclusion: The results of the study show that Iranian modified zeolite can be used effectively for removal of Reactive Red 120 in comparison with other parts of the world. Considering the cost, availability and ease of modification, it can be used to remove dye in industrial wastewater.