بهینه‌سازی پارامترهای جذب همزمان کروم (III) و مس (II) از پساب به‌وسیله کیتوزان با استفاده از طراحی آزمایش تاگوچی

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

دانشکده نفت، گاز و پتروشیمی، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر، ایران

چکیده

هدف از انجام این پژوهش، بهینه‌سازی فرایند جذب سطحی هم­زمان برای حذف کروم (III) و مس (IIبا استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی بوده است. از کیتوزان میگویی به‌عنوان جاذب در این مطالعه استفاده شده است. آزمایش‌ها جذب به‌صورت ناپیوسته انجام شد. تأثیر پنج پارامتر شامل مقدار جاذب، زمان تماس، pH در چهار سطح گوناگون و غلظت اولیه یون فلزی و دما در سه سطح گوناگون در فرایند جذب سطحی هم­زمان بررسی شد. در بین این پارامترها، بیش ­ترین تأثیر مربوط به پارامتر مقدار جاذب و کم­ترین اثر مربوط به دما بوده است. طبق نتیجه ­های این پژوهش، بیشینه حذف هم­زمان کروم و مس از محلول آبی ppm 20 توسطg 16/0 کیتوزان در محیط اسیدی 4 ودر زمان تماس 90 دقیقه بوده است، که درصد جذب برای کروم 04/86% و مس 06/79% به‌دست آمد. سینتیک جذب هم­زمان یون‌های فلزی با مدل شبه درجه دوم توصیف شد که با معادله هم­دمایی فروندلیچ متناسب بوده است.

کلیدواژه‌ها


[1] علی محمدی زنجانی، مژگان؛ ابوالحمد، گیتی؛ کشتکار، علیرضا؛ بررسی جذب بیولوژیکی جهت جداسازی فلزات سنگین از پساب‌ها – مورد دو جزئی سرب و مس، "نهمین کنگره ملی مهندسین شیمی ایران"، دانشگاه علم و صنعت ایران، (1383).

[2] صفی­خانی، لیلا؛ نیرآبادی، رضا؛ سپهوند، سمیه؛ عبادی، تقی؛ بررسی اثر پارامترهای مختلف در جذب فلزات سنگین توسط کیتوسان، "اولین همایش ملی برنامه ریزی حفاظت، حمایت از محیط زیست و توسعه پایدار"، همدان دانشگاه شهید مفتح، (1392)

[3] Heidari A., Younesi H., Mehraban Z., Heikkinen H., Selective Adsorption of Pb(II), Cd(II), and Ni(II) Ions from Aqueous Solution Using Chitosan–MAA Nanoparticles, International Journal of Biological Macromolecules, 61: 251-263 (2013).

[4] Zareie C., Najafpour G., Sharifzadeh baei M., Preparation of Nano Chitonsan as an Effective Sorbent for the Removal of Copper Ions from Aqueous Solutions, Ije Transactions B: Applications, 8: 829-836 (2013).

[5] Md. Tajuddin Sikder, Yoshihiro Mihara, Md. Shariful Islam, Takeshi Saito, Shunitz Tanakaa, Masaaki Kurasaki., Preparation and Characterization of Chitosan–Caboxymethyl-Bcyclodextrin Entrapped Nanozero-Valent Iron Composite for Cu (II) and Cr (IV) Removal From Wastewater, Chemical Engineering Journal, 236: 378-387 (2014).

[6] Ferrero F., Cinzia Tonetti, Monica Periolatto., Adsorption of Chromate and Cupric Ions onto Chitosan-Coated Cottongauze, Carbohydrate Polymers, 110: 367-373 (2014).

[7] Faghihian H., Rasekh M., Removal of Chromate from Aqueous Solution by a Novel Clinoptilolite-Polyanillin Composite, Iran. J. Chem. Chem. Eng. (IJCCE), 33(1): 254-      (2014).

[8] Ranjit K., “Design of Experiments Using the Taguchi Approach”, John Wiley& Sons, Inc.,
New York (2001).

[9] Ranjit K., “A Primer on the Taguchi Method”, Society of Manufacturing Engineers, Birminghom (1990).

[10] علیزاده، رضا؛ عابدینی، سوده؛ نبی بیدهندی، غلامرضا؛ عموعابدینی، قاسم؛ حذف سرب از پساب صنایع باتری‌سازی
با استفاده از نانوذرات مغناطیسی آهن
، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (1)30: 71 تا 77 (1390).

[11] Han j, Du Zh., Zou W., Li L., Zhang Ch., In-Situ Improved Phenol Adsorption at Ions-Enrichment Interface of Porous Adsorbent for Simultaneous Removal of Copper Ions and Phenol, Chemical Engineering Journal, 262: 571-580 (2015).

[12] Z. Kyzas G., Kostoglou M., K. Lazaridis N., Copper and Chromium (VI) Removal by Chitosan Derivatives-Equilibrium and Kinetic Studies, Chemical Engineering Journal, 152: 440-448 (2009).