Journal of Environmental Health Engineering

fa بررسی کارایی جذب نانوکامپوزیت کیتوزان مغناطیسی-متالیک گرانوله شده در حذف آنیون‌های مزاحم از محلول‌های آبی Evaluation the Efficacy of Granulated Metallic-Magnetic Chitosan Nanocomposite for Adsorption of Interfering Anions in Aqueous Solutions تخصصي Special پژوهشي Research <div style="border-top:solid windowtext 1.0pt;border-left:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;border-right:none;padding:1.0pt 0cm 1.0pt 0cm;margin-right:42.55pt;margin-left:42.55pt;">زمینه و هدف: آنیونهای مزاحم در آب می‌توانند باعث بروز مشکلات عمده‌ای در افت کیفیت آب شرب و همچنین آب ورودی به صنایع گردند. از همین رو هدف این مطالعه، تعیین کارایی جذب نانوکامپوزیت کیتوزان مغناطیسی-متالیک گرانوله شده در حذف آنیون‌های سولفات، کلراید، کربنات و بی‌کربنات از محلول‌های آبی می باشد. روش کار: سنتز نانوکامپوزیت کیتوزان مغناطیسی متالیک گرانوله شده توسط فرآیند هم ترسیبی صورت گرفت. همچنین در این پژوهش غلظت آنیونهای کلراید و سولفات در گستره mg/L 300-50 و غلظت یونهای کربنات و بیکربنات در محدوده mg/L 150-50 انتخاب شد. علاوه بر آن از دیگر متغیرهای این پژوهش میبایست به pH در محدوده 8-5 و زمان ماند 90-0 دقیقه اشاره کرد. ایزوترم، سینتیک و ترمودینامیک جهت تعیین عملکرد فرآیند جذب بررسی شد. یافته ها: نتایج مطالعه نشان داد که بهترین راندمان حذف آنیونها در 5 pH= به دست آمده است. با افزایش غلظت کلراید و سولفات از 50 تا 300 میلیگرم بر لیتر، راندمان حذف به ترتیب از 06/80 به 22/38 و از82/57 به 69/37 درصد کاهش یافت. در خصوص کربنات و بی‌کربنات در غلظت‌های 50 تا 150 میلیگرم بر لیتر، راندمان حذف به ترتیب از 15/61 به 17/41 درصد و از 66/79 به 36/49 درصد کاهش یافت. درصد حذف یون کلراید با میزان جاذب بین mg/L 5-1، از 62 به 91 درصد افزایش یافت اما با این وجود، افزایش مقدار جاذب بعد از 4 گرم بر لیتر تفاوت معناداری در حذف کلراید نداشت. راندمان حذف آنیون‌های کربنات، بی‌کربنات و سولفات در ازای افزایش دوز جاذب از mg/L  5-1، روندی افزایشی داشته که به ترتیب 56 به 93، 52 به 96 و 53 به 80 درصد بود. فرآیند جذب از مدل لانگمویر تبعیت نموده و جذب آنیون‌ها سطحی می‌باشد. همچنین مدل جذب از مدل سینتیک شبه درجه دوم تبعیت کرده و با افزایش دما، راندمان حذف کاهش می‌یابد. نتیجه‌گیری: نتایج مطالعه نشان داد که جاذب کیتوزان گرانوله مغناطیسی بی متالیک قادر به حذف مناسب آنیون‌های مزاحم از منابع آبی می‌باشد.</div> <div style="margin-left:42.55pt;">Background and Objective: Water interfering anions can cause major problems in the quality of drinking water as well as entering water to the industry. The purpose of this study was to determine the efficacy of granulated metallic-magnetic chitosan nanocomposite for adsorption of interfering anions in aqueous solutions (sulfate, chloride, carbonate and bicarbonate. Materials& Methods: Synthesis of granulated metallic-magnetic chitosan nanocomposite was conducted based on co-precipitation method. The anions chloride (300-50 mg / L), carbonate (150-50 mg / L), bicarbonate (50- 150 mg / L) and sulfate (50-300 mg / L) were considered. The pH range of the study was between 5- 8 and the remaining time was 0-90 minutes. For the study of the adsorption process, the Langmuir and Freundlich isotherms were considered as pseudo-first and pseudo-second kinetics order at temperatures in the range of 20-45 Celsius. Results: The results showed that the best removal efficiency of anions was obtained at pH = 5. With an increase in chlorine concentration from 50 mg / L to 300 mg / L, the removal efficiency decreased from 80.06% to 38.22%. This trend has also been observed for other anions in the study, which decreased from 57.82% to 37.69% for sulfate at similar concentrations. In carbonate and bicarbonate, at 50-50 mg / L concentrations, the removal efficiency decreased from 61.15% to 41.17% and 79.66%, respectively, to 49.36%. The percentage of removal of chlorine ion with an amount of adsorbent between 1-5 g / L increased from 62% to 91%. However, increasing the amount of absorbent after 4 g / L did not have a significant difference in removal of chlorine. The same effect was observed for other anions in the study, so that the removal efficiency of carbonate, bicarbonate and sulfate anions in exchange for an increase in the absorbent dose increased from 1 g / L to g / L 5, which was 56% to 93%, 52% to 96% and 53% to 80%. The results of the study showed that the adsorption process follows Langmuir isotherm model and the adsorption of anions is superficial. The absorption model also follows the pseudo-second order kinetic model. In addition, as the temperature rises, the removal efficiency decreases. Conclusion: The results of the study showed that granulated metallic-magnetic chitosan nanocomposite adsorbent was able to remove the interfering anions from water resources.</div> جذب, نانوکامپوزیت کیتوزان مغناطیسی-متالیک, آنیون‌های مزاحم, منابع آبی Absorption, Granulated metallic-magnetic chitosan nanocomposite, Interfering anions, Water resources. 94 110 http://jehe.abzums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-455-2&slc_lang=fa&sid=1 Zahra Farajollahi زهرا فرج الهی 10031947532846004980 10031947532846004980 No Department of Environmental Engineering, Faculty of Environment and Energy, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات، تهران، ایران Mohammad Noorisepehr محمد نوری سپهر dr.noorisepehr@gmail.com 10031947532846004981 10031947532846004981 Yes Department of Environmental Health Engineering, School of Public Health, Alborz University of Medical Sciences, Karaj, Iran & Research Center for Health, Safety and Environment (RCHSE), Alborz University of Medical Sciences, Karaj, Iran گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی البرز، کرج، ایران و مرکز تحقیقات بهداشت، ایمنی و محیط (RCHSE)، دانشگاه علوم پزشکی البرز، کرج، ایران Amir Hesam Hasani امیرحسام حسنی 10031947532846004982 10031947532846004982 No Department of Environmental Engineering, Faculty of Environment and Energy, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات، تهران، ایران Emad Dehghanifard عماد دهقانی فرد 10031947532846004983 10031947532846004983 No 2. Department of Environmental Health Engineering, School of Public Health, Alborz University of Medical Sciences, Karaj, Iran 3. Research Center for Health, Safety and Environment (RCHSE), Alborz University of Medical Sciences, Karaj, Iran گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی البرز، کرج، ایران ۳ مرکز تحقیقات بهداشت، ایمنی و محیط (RCHSE)، دانشگاه علوم پزشکی البرز، کرج، ایران