بررسي كارآيي زئوليت كلينوپتيلولايت براي جذب دگزامتازون از محلول هاي آبي

Performance of Clinoptilolite Zeolite in Removal of Dexamethasone from Aqueous Solutions

سابقه و هدف: دگزامتازون يكي از پرمصرف‌ترين گلوكوكورتيكواستروئيدها در مراكز درماني به شمار مي‌رود. با توجه به عدم كارايي روش‌هاي تصفيه متداول در جداسازي دگزامتازون از فاضلاب، امكان‌سنجي كاربرد جاذب‌هاي طبيعي جهت حذف مناسب اين آلاينده از فاضلاب و ساير منابع آلوده ضرورت دارد. هدف از اين مطالعه، بررسي كارايي زئوليت كلينوپتيلولايت در حذف دگزامتازون از محلول‌هاي آبي در شرايط مختلف و معرفي يك ايزوترم مناسب براي مدل‌سازي فرآيند جذب مي‌باشد. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه تجربي، اثر پارامترهايي هم‌چون pH محلول (4، 7 و 9)، مقدار دوز جاذب (0/2، 0/6و 1 گرم) و زمان تماس (15، 30، 45، 60، 90 و 120 دقيقه) بر ظرفيت جذب كلينوپتيلولايت (بازده جداسازي دگزامتازون) مورد بررسي قرار گرفت. غلظت محلول اوليه نيز 5 ميلي گرم در ليتر در نظر گرفته شد. ايزوترم فرآيند جذب نيز به كمك مدل‌هاي لانگموير و فرندليچ مورد بررسي قرار گرفت. غلظت دگزامتازون در محلول ها نيز توسط دستگاه اسپكتروفتومتر نور مرئي- فرابنفش اندازه‌گيري شد. هم چنين از زئوليت كلينوپتيلولايت، قبل و بعد از فرآيند جذب، تصاوير SEM تهيه شد. يافته‌ها: نتايج به دست آمده نشان داد كه بيش ترين ظرفيت جذب 1/13 ميلي‌گرم بر گرم (بالاترين بازده) و در pH=4، با استفاده از 0/2گرم جاذب در زمان 90 دقيقه به دست آمد. با افزايش مقدار جاذب بازده جداسازي افزايش، اما ظرفيت جذب كاهش يافت. سطح ويژه و حجم منافذ زئوليت به ترتيب 43/91 سانتي‌متر مربع بر گرم و0/1717 سانتي‌مترمكعب بر گرم تعيين گرديد. مدل لانگموير نيز به خوبي با داده‌هاي تجربي مطابقت نمود (0/99= R2). استنتاج: نتايج اين مطالعه نشان داد كه استفاده از زئوليت كلينوپتيلولايت براي جذب دگزامتازون از محلول‌هاي آبي مناسب مي‌باشد.

Background and purpose: Dexamethasone is one of the most commonly used Glucocorticoids (antibiotics) in medical centers. Conventional treatment methods for removal of Glucocorticoids from wastewaters are not highly efficient, therefore, more effective methods are needed to reduce the entry of these compounds into the environment. The aim of this study was to evaluate the performance of Clinoptilolite zeolite (Cp) in removal of dexamethasone from aqueous solutions, and introducing a suitable isotherm for modeling of the adsorption process. Materials and methods: In this study, the effect of some parameters including pH of the solution (4, 7 and 9), adsorbent dose (0.2, 0.6 and 1 gr), and contact time (15, 30, 45, 60, 90 and 120 min) were studied on adsorption capacity of Cp. The initial concentration of 5 mgr/l was considered. The isotherm of adsorption process was studied using Langmuir and Freundlich isotherms. The concentration of dexamethasone was measured by UV-visible spectrophotometer. SEM photographs were taken from adsorbent before and after the adsorption process. Results: The results showed that the maximum adsorption capacity was 1.13 mg/g which was obtained in pH=4, using 0.2 gr adsorbent during 90 min. By increasing the amount of adsorbent, the removal efficiency increased, but adsorption capacity decreased. The specific surface and pores volume of zeolite were 43.91cm 2 /gr and 0.1717cm 3 /gr, respectively. The Langmuir model fitted well to the experimental data (R 2 =0.99). Conclusion: In this study, Clinoptilolite zeolite was found to be very suitable in removal of dexamethasone from aqueous solutions.