بررسي كارايي نانورس اصلاح شده با EDTA در حذف هيوميك اسيد از محلول هاي آبي

Efficiency of EDTA Modified Nanoclay in Removal of Humic Acid from Aquatic Solutions

سابقه و هدف: وجود مواد آلي در منابع آبي كه سهم عمده آن ها مربوط به هيوميك اسيد مي باشد، منجر به تشكيل THMs و HAAs مي گردد. بنابراين حذف پيش ساز فراورده هاي جانبي گندزدايي مهم ترين روش براي جلوگيري از تشكيل THM ها مي باشد. اين پژوهش با هدف بررسي كارايي نانورس خام و شكل اصلاح شده آن با EDTA در حذف هيوميك اسيد از محلول هاي آبي انجام گرفت. مواد و روش ها: خصوصيات نانورس قبل و بعد از اصلاح با استفاده از تكنيك هاي FTIR،BET ،XRD و SEM مشخص گرديد. غلظت هيوميك اسيد با قرائت مستقيم در طول موج nm 254 با استفاده از دستگاه اسپكتروفوتومتر تعيين گرديد. هم چنين ايزوترم هاي جذب با استفاده از مدل هاي لانگموير و فروندليچ و سينيتيك جذب از طريق بررسي مدل هاي سينيتيك درجه يك و دو كاذب تعيين گرديد. يافته ها: نتايج حاصل از آناليز XRD نشان داد كه بعد از اصلاح نانورس با EDTA، فاصله بين لايه اي نانورس افزايش يافته است. هم چنين آناليز BET مشخص نمود كه مساحت ويژه نانورس بعد از اصلاح از 13/02 به m2/gr 28/36 افزايش يافته است. هم چنين با كاهش pH، كارايي حذف هيوميك اسيد افزايش يافته و با افزايش دوز جاذب در غلظت ثابت هيوميك اسيد، ظرفيت جذب كاهش مي يابد. ايزوترم هاي جذب براي نانورس خام از مدل فروندليچ (0/96=R2) و براي نانورس اصلاح شده از مدل لانگموير (0/989=R2) و هم چنين سينيتيك جذب براي هر دو گونه نانورس از درجه يك كاذب تبعيت مي كند. استنتاج: نانورس اصلاح شده با EDTA در pH هاي اسيدي كارايي خوبي براي حذف هيوميك اسيد از محيط هاي آبي را دارد.

Background and purpose: Natural organic matter in water resources (mainly caused by humic acid) leads to formation of THMs and HAAs. Removal of DBPs precursors from drinking water resources is the most important step to prevent from THMs formation. The aim of this study was to investigate the efficiency of modified nanoclay with EDTA and fresh nanoclay in adsorption of humic acid in aquatic solutions. Materials and methods: Characteristics and chemical structure of fresh and modified nanoclays were determined via scanning electronic microscope (SEM), BET, XRD, and FTIR techniques. HA concentration was determined by spectrophotometric method in 254 nm. Langmuir, Freundlich models and pseudo-first and pseudo second-order kinetics were used for adsorption isotherm and kinetics studies, respectively. Results: The XRD results showed that the distance between the layers increased after modification of nanoclay with EDTA. Also, BET analysis revealed that specific area of nanoclay increased from 13.02 to 28.36 m2/gr after modification. By decrease in pH the efficiency in removal of humic acid increased and in constant initial concentration of HA by increasing adsorbent dosage the adsorption capacity decreased. Adsorption of HA onto modified nanoclay and fresh nanoclay complies with Langmuir (R2=0.989) and Freundlich (R2=0.96), respectively. The pseudo-first order kinetic complies for both adsorptions. Conclusion: This study showed that in acidic condition the modified nanoclay has an appropriate efficiency on HA adsorption.