17857

15587

كارشناسي ارشد

فرآيندهاي جداسازي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1401

چهارده، 72ص.: مصور، جدول، نمودار

1401/07/19

كتابنامه

مهندسي شيمي

مهندسي شيمي

1401/07/19

2866502

فلزات سنگين گروهي از آلاينده‌هاي محيط زيست هستند كه اخيرا مطالعات زيادي به منظور حذف اين آلاينده‌ها از پساب‌ها انجام شده است. روش‌هاي متنوعي جهت حذف اين آلاينده‌ها از پساب‌ها و آب‌هاي آلوده وجود دارد اما استفاده از جاذب طبيعي و ارزان قيمت، روشي آسان و مقرون به صرفه در حذف اين فلزات است. در اين پژوهش از جاذب كامپوزيتي ساخته شده از آلژينات و هيدروكسي آپاتيت تهيه شده از استخوان گوساله به منظور حذف مس از محلول‌هاي آبي استفاده شد. به منظور انتخاب جاذب بهينه، چهار نمونه جاذب آلژينات خالص و كامپوزيت‌هاي 25%، 50% و 75% درصد وزني هيدروكسي‌آپاتيت از نظر ظرفيت جذب و هزينه ساخت مورد بررسي قرار گرفتند كه در نتيجه كامپوزيت 50% وزني هيدروكسي‌آپاتيت به عنوان جاذب بهينه انتخاب شد. با استفاده از طراحي آزمايشات به روش تاگوچي، درصد سهم سه عامل غلظت محلول مس، pH و نسبت حجم محلول به جرم جاذب در مقدار پاسخ بررسي شد كه غلظت محلول مس و pH به ترتيب بيشترين و كمترين درصد سهم را نشان دادند. درصد حذف 9/78% در مقادير بهينه غلظتppm 100 مس، pH برابر 5 و نسبت حجم محلول به جرم جاذب برابرmL/g 300 به دست آمد. داده‌هاي تعادلي با مدل ايزوترم فروندليچ تطابق خوبي داشتند و داده‌هاي سينتيكي بهترين تطابق را با مدل سينتيكي شبه مرتبه دوم نشان دادند. با بررسي مطالعات ترموديناميكي نشان داده شد كه فرآيند جذب گرماگير و خود به خودي است.

Heavy metals make a major group of the pollutants to the environment. In recent years many studies have been conducted to remove these pollutants from wastewater. There are various methods to remove these pollutants from wastewater and polluted water, which among them using a natural and inexpensive adsorbent is an easy and cost-effective way to remove these metals. The present research has focused on using a composite adsorbent made of alginate and hydroxyapatite prepared from bovine bone to remove copper cations from aqueous solutions. In order to select the optimal adsorbent, four samples of pure alginate adsorbent and composites of 25%, 50% and 75% by weight of hydroxyapatite were examined in terms of adsorption capacity and manufacturing cost. As a result, the composite containing 50 wt% of hydroxyapatite was selected as the optimal adsorbent. Using Taguchi method, the effects of three factors of the initial concentration of copper solution, pH of solution, and the solution volume to mass of adsorbent (V/m) ratio on the cation removal percentage were investigated. Results showed that the initial concentration and pH value had the highest and lowest percentage of contribution, respectively on the cation removal. The removal percentage was 78.9% at the optimal values of 100ppm copper initial concentration, pH equal to 5, and the solution volume to mass of adsorbent ratio equal to 300 mL/g. The equilibrium data were in good agreement with the Freundlich isotherm model, and the kinetic data showed the best agreement with the pseudo-second-order kinetic model. By examining thermodynamic studies, it was shown that the adsorption process is endothermic and spontaneous.

احمد محب، ارجمند مهرباني

حميد زيلويي، نسرين اعتصامي