بررسي كارآيي حذف آرسنيك توسط كربن فعال ساخته شده از پوست گردو از محيطهاي آبي

Evaluating the Activated Carbon Prepared from walnut in Removal of Arsenic from Aqueous Solution

سابقه و هدف: آرسنيك به دليل پتانسيل آسيب به سلامت انسان و محيط، به عنوان فلزي سنگين و آلاينده اي سمي مورد توجه است. يكي از مكانيزم هاي حذف آرسنيك از محيط هاي آبي فرآيند جذب است. از اين رو هدف از اين تحقيـق بررسي كارآيي حذف آرسنيك توسط كربن فعال ساخته شده از پوست گردو از محيط هاي آبي بود. روش بررسي: در اين مطالعه تجربي، پوست گردو سنتز شد و جاذب از آن توليد شد. محلول استوك آرسنيك در غلظت هاي 20، 40، 60، 80، 100، 120 و 140 ميلي گرم بر ليتر ساخته شد. مطابق با آزمايش جار، به وسيله اختلاط سريع به مدت 7 ساعت با 120 دور در دقيقه براي رسم كينتيك واكنش، و اختلاط آرام به مدت 24 ساعت با 90 دور در دقيقه براي بررسي تعادل واكنش و نيز دوز جاذب (10، 20 و 30 ميلي گرم بر ليتر )، اثر پارامترهاي موثر در فرايند جـذب نظيـر pH (5/5، 2/6 ، 9/6، 6/7 و 3/8 ) ، بررسي شد. همچنين براي بيان عمليات آزمايشگاهي، ايزوتـرم هـاي ?نگمـوير، فرونـدليچ براي هر بار آزمون جار مورد استفاده قرار گرفتند. يافتهها: مطـابق مـدل ?نگمـوير، ظرفيت كربن فعال پودري حاصل از سنتز پوست گردو در جذب آرسنيك محلول حدود 15/3 (ميلي گرم بر گرم) بدست آمد. همچنين بر طبق مدل فروندليچ، اين ظرفيت جذب در حدود 05/2 (ميلي گرم بر گرم) حاصل شد. نتايج اين مطالعه نشان داد كه با كاهش pH و ميزان آرسنيك در محلول آبي، مقدار جذب در بيشترين سطح خود است. همچنين با افزايش ميزان آرسنيك محلول و pH ، مقدار جذب كاهش يافت. نتيجه گيري: كربن فعال سنتز شده توسط پوست گردو با توجه به ضايعاتي بودن پوست گردو در كشور و ارزان بودن سنتز آن ، مي تواند به عنوان يك جاذب آرسنيك مورد استفاده قرار گيرد.

Background and Objectives:Arsenic is considered as a heavy metal and toxic pollutants because of its potential harm to human health and environment protection. One of the mechanisms for arsenic removalfrom an aqueous solution is the adsorption process. the aim of this study was to evaluate arsenic adsorption from aqueous solution using activated carbon provided from walnut. Materials and methods: This was an experimental study. At first, the walnut was synthesized and was produced the adsorbent. Stock solution of arsenic was prepared (20, 40, 60, 80, 100, 120 and 140 mg/L). According to the Jar test by rapid mixing (7hr at 120 rpm) for evaluating the reaction kinetic and by slow mixing for evaluating the reaction stability (24 hr at 90 rpm), the effect of influencing parameters on adsorption process such as pH (5.5, 6.2, 6.9, 7.6 and 8.3), adsorbent dosage (10, 20 and 30 mg/l) and initial arsenic concentration (20, 40, 60, 80, 100, 120 and 140 mg/L) were evaluated. Also, to describe the experimental data, the Langmuir, Freundlich, were assessed. All experiments were conducted twice and the mean of percentage removal was obtained. Results: According to the Langmuir model, the maximum adsorption capacity of the activated carbon provided from walnut 3.15 (mg/g) were obtained. According to the Freundlich model, the maximum adsorption capacity of the activated carbon provided from walnut 2.05 (mg/g) were obtained. The results showed that increase in adsorbent dosage and decrease in pH increased the adsorption of arsenic. While increase in pH and initial arsenic concentration decreased arsenic adsorption. Conclusion: activated carbon provided from walnut with regards to waste walnuts and found largely in many areas in Iran and low-cost synthesizing could be used to as adsorbent of arsenic adsorption.