بهینه‌سازی جذب‌زیستی تلوریم توسط باکتری سودوموناس پوتیدا به روش سطح پاسخ (rsm)

در این مطالعه ، توانایی باکتری سودوموناس پوتیدا در جداسازی تلوریم به روش جذب زیستی از محلول‌های آبی مورد بررسی قرار گرفت. از روش یک عامل در یک زمان برای بررسی تاثیر ph و از روش سطح پاسخ (rsm) با طرح مرکب مرکزی (ccd) برای ارزیابی و بهینه سازی تاثیر پارامترهای عملیاتی زمان تماس، مقدار جاذب و غلظت اولیه ی تلوریم بر فرایند جذب زیستی استفاده شد. نتیجه‌ها نشان داد که مدل درجه دوم پیشنهادی با ضریب همبستگی 0.937=r2 ضمن پیش بینی مناسب رفتار فرایند، مقادیر غلظت اولیه تلوریم mg/l 109، مقدار جاذب g/l 1.17 و زمان تماس 94 دقیقه را به عنوان نقاط بهینه در 8.5ph تعیین نمود. بیش‌ترین ظرفیت جذب جاذب در شرایط بهینه ذکر شده  mg/g 10.1 به دست آمد. داده های تجربی با هم دما های لانگمویر، فروندلیچ، تمکین و دوبینین- رادشکویچ بررسی شد. افزون بر این، سینتیک جذب زیستی مورد ارزیابی قرار گرفت. مطالعه‌های هم دماها نشان داد که هم دمای فروندلیچ با ضریب همبستگی   0.991=r2 بیش ترین تطابق را با داده های تجربی دارد که بیانگر  چندلایه بودن فرایند جذب و ناهمگن بودن سطح جاذب است. بیشینه ظرفیت جذب باکتری سودوموناس پوتیدا با مدل دوبینین-رادوشکویچ mg/g 19.63 به دست آمد. مطالعه‌های سینتیکی نشان داد که جذب تلوریم بسیار تند بوده و ظرفیت جذب در 15 دقیقه به بیش‌ترین مقدار خود می رسد. سرانجام، این پژوهش کارایی روش سطح پاسخ در مدل سازی و بهینه سازی فرایند جذب زیستی تلوریم توسط باکتری سودوموناس پوتیدا را تایید کرد.

optimization of tellurium biosorption by pseudomonas putida using the response surface method (rsm)

in this research, the biosorption of tellurium from aqueous solutions by pseudomonas putida was investigated. one factor at a time (ofat) method was used for the investigation of the ph effect, and response surface method (rsm) based on the central composite design (ccd) was used for the investigation of initial tellurium concentration, biosorbent dosage, and contact time on biosorption. based on the results, the second-order polynomial regression model with correlation coefficient r2=0.937, by proper prediction of process behavior, determined initial te concentration 109 mg/l, biosorbent dosage 1.17 g/l, contact time 94 minutes optimized as the optimum point at ph=8.5. the adsorption capacity of the biosorbent was 10.1 mg/g at the optimum conditions. the experimental data were analyzed using langmuir, freundlich, temkin, and dubinin-radushkevich isotherm. moreover, the kinetic of biosorption was determined. the equilibrium data were fitted well by the freundlich model with a correlation coefficient r2=0.996, which showed the biosorption of tellurium is multilayer, and the biosorbent surface is heterogeneous. the maximum biosorption capacity of tellurium was 19.63 mg/g using d-r isotherm. the kinetic studies showed that the tellurium biosorption is very fast and the biosorption capacity reached a maximum of 15 minutes. finally, the present research precisely confirmed that rsm is a suitable method to predict tellurium biosorption by pseudomonas putida.