لانگمویر

-

کادمیم: ۰٫۱۳
مس: ۰٫۱۸

سبوس گندم

۱۷

پور کیوانی

-

لانگمویر
لانگمویر
فرندلیچ

pH= 4

آهن: ۲۳٫۰۸
مس: ۲٫۹۷
سرب: ۱۹٫۷۲

روده گوسفند

۱۸

فصل سوم:
مواد و روش ها
۳-۱ تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده برای جذب کبالت، کادمیم و نیکل

۳-۲ آماده سازی جاذب زیستی
پوست لیمو مورد نیاز جهت انجام آزمایش_­ها با بهره گرفتن از میوه­های خریداری شده از میوه فروشی تهیه گردید. جهت تهیه جاذب ابتدا پوشش سفید داخل پوست به وسیله چاقو از رویه پوست جدا گردید. سپس پوست به قطعه­های کوچک بریده شد و به منظور حذف مواد زائد، چهار مرتبه با آب دو بار تقطیر شده شسته شد. پس از آن پوست میوه برای مدت ۲۴ ساعت در یک آون در دمای Cº۸۰ خشک گردید. ماده خشک شده آسیاب گردید و برای تهیه ذراتی با اندازه کمتر از mµ۳۵۵ غربال گردید و برای انجام آزمایش­های بعدی در دسیکاتور نگهداری گردید. مشخصات جاذب با بهره گرفتن از آنالیزهای FTIR و SEM تعیین گردید.
۳-۳ آماده سازی محلول
برای انجام آزمایش های جذب لازم است محلول های آبی حاوی فلزات با غلظت دلخواه تهیه گردد، به این منظور از نمک های Ni ، Cd ، Co تهیه شده از شرکت مرک آلمان استفاده گردید.
۳-۴ تجهیزات استفاده شده برای آنالیز مواد و داده ها
۳-۵ روش انجام آزمایش های جذب زیستی
جذب کبالت، کادمیم و نیکل توسط پوست لیمو در یک سیستم نا­پیوسته مورد بررسی قرار گرفت. در تمام آزمایش­های انجام شده جهت بررسی اثر pH ، زمان تماس، مقدار جاذب و دما، آزمایش­ها با افزودن مقدار مشخصی از جاذب به فلاسک­های پلی اتیلنی ته گرد حاوی ۱۰۰ میلی­لیتر از محلول یون فلزی در غلظت­های مختلف انجام پذیرفت. جهت تنظیم pH محلول­ها از محلول ۱/۰ مولار NaOH و استفاده گردید و pH محلول با بهره گرفتن از یک pH متر مدل ( ) اندازه ­گیری گردید. فلاسک­ها در یک شیکر^[۱۰۴] که قابلیت تنظیم زمان، دما و دور همزن برای آن وجود دارد در rpm 180 به هم زده شد. برای بررسی ایزوترم جذب کبالت، کادمیم و نیکل از محلول با غلظت­های اولیه ۱۰، ۲۰، ۵۰، ۷۵، ۱۰۰ و ppm200 استفاده شد. تاثیرات pH بر روی فرایند جذب در محدوده ۲ تا ۷ مورد بررسی قرار گرفت.
برای تعیین زمان تماس بهینه نمونه­ها در زمان­های ۵، ۱۰، ۲۰، ۳۰، ۴۵، ۶۰، ۷۵، ۹۰ و ۱۲۰ دقیقه گرفته شدند. همچنین آزمایش­های جذب برای تعیین پارامترهای ترمودینامیکی جذب در دماهای ۲۰، ۳۰، ۴۰ و Cº۵۰ انجام شدند.
تاثیر میزان جاذب بر روی حذف کبالت، کادمیم و نیکل با بهره گرفتن از غلظت اولیهppm 50 از محلول فلزات و اضافه کردن ۱/۰، ۲/۰، ۳/۰، ۴/۰، ۵/۰، ۶/۰ و ۷/۰ گرم از پوست لیمو به عنوان جاذب بررسی شد. پس از اتمام هر آزمایش محلول موجود در فلاسک به منظور جداسازی جاذب از آن، از یک فیلتر کاغذی عبور داده شد و محلول حاصل در ظروف نمونه گیری جمع­آوری گردید و به منظور اندازه گیری غلظت فلز در محلول جمع­آوری شده از دستگاه (ICP-AES) مدل( ) استفاده گردید.
برای اندازه ­گیری مقدار ماده جذب شده در واحد وزن جاذب از معادله موازنه جرم استفاده شد:
V حجم محلول فلز در تماس با جاذب با واحد لیتر است. و به ترتیب غلظت اولیه و تعادلی فلز در محلول می باشد که هر دو با واحد می باشند. M جرم جاذب با واحد گرم می باشد.
میزان درصد جذب یون­های فلز از فرمول زیر محاسبه گردید:
که در آن غلظت نهایی یون فلز و غلظت اولیه آن می باشد.
ضریب توزیع یون­های فلز بین فاز مایع و فاز جامد ( ) با واحد میلی­لیتر بر گرم با بهره گرفتن از معادله زیر محاسبه گردید:
مقدار مطلق متوسط ​​خطای نسبی،AARE ، برای مقایسه نتایج پیش ­بینی شده با داده ­های تجربی استفاده گردید. معادله آن به صورت زیر است:
که در آن NDP ارزش تعدادی از نقاط داده است.
فصل چهارم:
نتایج و بحث
۴-۱ پارامترهای موثر بر جذب
۴-۱-۱ تاثیر pH
pH محلول پارامتر مهمی در فرایند جذب می­باشد که بر روی بار سطحی جاذب و درجه یونیزاسیون و مشخصات جاذب تاثیر می­ گذارد. غلظت یون هیدروژن در فرایند جذب به عنوان یکی از مهمترین پارامترها می­باشد که رفتار جذب یون­های فلزی را در محلول­های آبی تحت تاثیر قرار می­دهد در واقع یون­های هیدروژن با یون­های فلزی برای جذب در محلول­های آبی رقابت می­ کنند. همان­طور که در نمودار ۴-۱ برای کبالت، نمودار ۴-۲ برای کادمیم و نمودار ۴-۳ برای نیکل مشاهده می­ شود محدوده pH بین ۲ تا ۷ می­باشد.
شکل۴-۱ تاثیر PH بر روی جذب کبالت با بهره گرفتن از پوست لیمو ( غلظت اولیه: ppm 50، زمان تماس: ۱۲۰ دقیقه، مقدار جاذب: ۱/۰ گرم )