مطالعه كارايي كربن فعال اصلاح شده با محلول كلريدآمونيوم (NAC) در حذف سم متولاكلر از آب آلوده

Investigating the performance of carbon chemically activated with ammonium chloride for adsorption of metolachlor in the contaminated water

زمينه و هدف: با پيشرفت صنايع و افزايش جمعيت، آلاينده‌هاي شيميايي نوپديدي وارد منابع آب‌هاي طبيعي شده ­اند. لذا در اين مطالعه پتانسيل جذب كربن فعال اصلاح شده با محلول كلريدآمونيوم (NAC) براي حذف آفت كش متولا­كلر از آب­ هاي آلوده مورد بررسي قرار گرفت. روش بررسي: تاثير متغيرهاي اساسي از جمله pH محلول، غلظت كربن فعال، غلظت اوليه متولاكلر و زمان واكنش بر حذف متولاكلر توسط كربن احيا شده با كلريدآمونيوم (NAC) و كربن فعال استاندارد (SAC) سنجيده شد. يافته­ ها: مشخص شد كه pH محلول نقش مهم و كليدي را بر ظرفيت جذب اين ماده دارد. حذف بيش از 92/4 درصد از متولاكلر با غلظت mg/L 50 در زمان تماس min 5 و دوز جاذب g/L 0/3 از كربن NAC بدست آمد، كه با افزايش زمان واكنش به min 60 كارايي حذف به 100 درصد رسيد. در شرايط يكسان براي كربن SAC در زمان واكنش min 5 كارايي حذف 20 درصد بوده است و در زمان min 40 به 48 درصد رسيد كه با افزايش زمان واكنش به min 60 تغيير چشم گيري در كارايي حذف متولاكلر حاصل نشد. سينتيك جذب غلظت­ هاي دو جاذبNAC و SAC از معادلات شبه درجه دوم پيروي مي­ كند. حداكثر ظرفيت جذب متولاكلر روي كربن NAC و SAC براساس ايزوترم جذب لانگموير به ترتيب mg/g 344/8 و mg/g 238/1 بدست آمد. نتيجه ­گيري: به‌طور كلي، اين نتايج نشان مي­ دهند كه جاذب كربن NAC توسعه يافته­، يك جاذب موثر با كارايي بالا در حذف آفت­ كش­ ها از جريان­ هاي آب آلوده است.

Background and Objective: With industrial development and population growth, the emerging contaminants enter into the natural water resources. Therefore, adsorption potential of Ammonium Chloride-induced activated carbon (NAC) to remove metolachlor pesticide from contaminated water was investigated in this study. Materials and Methods: The effects of operational conditions including solution pH, NAC concentration, metolachlor initial concentration and contact time on the removal of metolachlor by Ammonium Chloride-induced activated carbon (NAC) and standard activated carbon (SAC) were studied. Results: Over 92.4% of 50 mg/L metolachlor was adsorbed using 0.3 g NAC/L within 5 min, and by increasing the reaction time to 60 min the removal efficiency reached to 100%. Under similar experimental conditions, standard activated carbon (SAC) could only adsorb 20% of metolachlor within 5 min and increase of contact time to 40 min caused the improvement of metolachlor adsorption onto SAC to 48%. The adsorption onto SAC was not influenced by the contact time over 40 min. Kinetic analysis showed that experimental adsorption data for both NAC and SAC were best fitted to the pseudo-second-order model. The maximum adsorption capacities of metolachlor onto NAC and SAC calculated by the Langmuir model were 344.8 and 238.1 mg/g, respectively. Conclusion: Generally, these results showed that developed NAC was an efficient adsorbent with high removal efficiency for eliminating the halogenated pesticides from the contaminated water streams.