جذب توريم (IV) از محلول هاي آبي با استفاده از زيست جاذب زوج عامل دار شده با جلبك و مخمر

Adsorption of Th(IV) From Aqueous Solutions Using Bi-Functionalized Algae-Yeast Biosorbent

با تثبيت جلبك سيستوسريااينديكا و مخمر نان ساكارومايسز سرويسيا در سيليكاژل، يك زيست جاذب دو عاملي براي جذب يون هاي توريم (IV) از محلول هاي آبي فراهم شد. توانايي و ظرفيت جذب اين زيست جاذب دو عاملي براي جذب توريم (IV) از محلول هاي آبي در روش ناپيوسته ارزيابي شد. با استفاده از روش سطح پاسخ بر پايه ي طرح مركب مركزي، تأثير متغيرهاي فرايندي pH (۲ تا ۶)، زمان (۱۰ تا min ۱۸۰)، غلظت اوليه ي محلول توريم (IV) (۵۰ تا mg/l ۳۰۰) و مقدار جاذب (۰٫۵ تا g/l ۵) بر جذاب زيستي توريم (IV) از محيط هاي آبي بررسي، و فرايند جذب بهينه سازي شد. تحليل واريانس نشان داد كه مقادير جاذب، غلظت اوليه ي محلول توريم (IV)، زمان و pH به ترتيب، مؤثرترين عوامل در جذب زيستي توريم (IV) هستند. تحت شرايط بهينه (pH برابر با ۵، زمان تماس min ۱۳۷/۵، غلظت اوليه ي g/I ۲۳۷/۵ محلول توريم (IV) و مقدار جاذب ۱/۶۳g/l) ميزان جذب mg/g ۱۲۸/۸۲ براورد شد. داده هاي سينتيكي با معادله ي سينتيكي درجه ي دوم به خوبي برازش شدند. داده هاي جذب نيز با هم دماي لانگموير در مقايسه با هم دماي فروند ليچ و تمكين بهتر توصيف شدند. ظرفيت بيشينه ي زيست جاذب براي جذب توريم (IV) با هم دماي لانگموير برابر mg/g ۱۴۲/۸۶ برآورد شد. مقادير محاسبه شده ي پارامترهاي ترموديناميكي نشان داد كه فرايند جذب توريم (IV) در شرايط كاري به كار گرفته شده، خود به خودي و گرماگير بوده است و ساز وكار فيزيكي دارد.

Immobilized Cystoseira indica algae and Saccharomyces Cerevisiae on the silica gel were used for the biosorption ofTh(IV) from aqueous solutions. Ability and capacity ofbi-functionalized algaeyeast biosorbent for adsorption of thorium(JV) from aqueous solutions were investigated in a batch method. The response surface methodology (RSM) based on the central composite design (CCD) was used to investigate the effect of pH (2-6), time (I 0-180 min), initial thorium(IV) concentration (50-300 mg/1) and adsorbent dosage (0.5-5 g/1) on the sorption of thorium (IV) from aqueous solutions, and to optimize the biosorption ofTh(IV). Variance analysis showed that the adsorbent dosage, initial Th(IV) concentration, time and pH were respectively, the most effective factors in the biosorption ofthorium(IV). Under optimal conditions (pH 5, contact time 137.5 min, initial Th(IV) concentration 237.5 mg/1, and adsorbent dosage 1.63 g/1) the capacity of the biosorbent for Th(IV) was estimated to be 128.82 mg/g. The kinetic data were fitted well the pseudo-second-order rate equation. The biosorption data could be well described by Langmuir isotherm in comparison to Freundlich and Temkin isotherms. The maximum sorption capacity of the biosorbent for Th(IV), by Langmuir isotherm was estimated to be 142.86 mg/g. The thermodynamic parameters indicated that the biosorption ofTh(IV) on the biomass was a spontaneous, and endothermic process, at the studied temperatures and would occur via physical adsorption.