بررسی پارامترهای موثر بر جذب نشاسته از محلول‌‌های آبی با نانوذرات آهن – کیتوزان

زمینه و هدف: نشاسته به طور گسترده ای در صنایع غذایی، دارویی، کاغذسازی و منسوجات استفاده می‌شود پساب این واحدها دارای میزان اکسیژن بیولوژیکی بالایی است که لازم است تصفیه شود. در این پژوهش، قابلیت جذب نشاسته از محلول آبی با استفاده از نانو ذرات فلزی پوشش داده شده با کیتوزان، مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. با توجه به این که کیتوزان بیوپلیمری، غیر سمی، زیست سازگار و قابل تجزیه بیولوژیکی است و همچنین دارای ظرفیت جذب بالا، تجزیه پذیری، پایداری، سهولت تولید و هزینه کم می‌باشد، لذا امکان استفاده از این نانو ذرات در سیستم‌های تصفیه پساب، می‌تواند مد نظر قرار گیرد.روش بررسی: ابتدا نانو ذرات مگنتیتی کیتوزان تهیه گردید و مشخصات ساختار و ریخت شناسی این نانو جاذب بررسی شد. سپس عملکرد نانو جاذب و تاثیر پارامترهای موثر بر میزان جذب نشاسته، نظیر: زمان تماس، میزان جاذب، غلظت اولیه جذب شونده، دما و ph محلول، مطالعه شد.یافته‌ها: نتایج نشان داد که امکان جذب نشاسته با نانو ذرات فلزی پوشش داده شده با کیتوزان میسر است و ماکزیمم درصد جذب در شرایط ph معادل 5 و مدت زمان تماس 60 دقیقه برابر 84 درصد بود. مطابق داده‌‌های آزمایشی انطباق بالاتری با ایزوترم لانگمیر نسبت ایزوترم فروندولیچ دارند. همچنین نتایج نشان داد که این داده‌‌ها از مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم  تبعیت می​کند.بحث و نتیجه گیری: با توجه به نتایج اگرچه امکان کاهش میزان نشاسته با استفاده از نانو جاذب مغناطیسی کیتوزان میسر است ولی لازم است مطالعات پایلوتی و بررسی فنی و اقتصادی جهت امکان استفاده هیبریدی با روش‌‌های متداول دیگر در تصفیه پساب  واحد‌های فرآورش نشاسته نیز انجام شود.

investigation of effective parameters on starch adsorption from aqueous solutions by iron-chitosan nanoparticles

background and objective: starch is widely used in food, pharmaceutical, paper textile industry in large quantities. the wastewater of these units have high biological oxygen demand (bod). in this study, the adsorption capacity of starch from aqueous solution was investigated using metal nanoparticles coated with chitosan. due to the fact that chitosan biopolymer is non-toxic, biocompatible and biodegradable and also high adsorption capacity, degradability, stability, easily production and low cost, so the possibility of this nanoparticle can be considered in starch wastewater treatment.material and methodology: first, magnetic nanoparticles was and the structure characteristics and morphology of this nano particle were investigated. then, the performance of nano-adsorbent and the effect of effective parameters on starch uptake, such as contact time, adsorbent, initial adsorbent concentration, temperature and ph of the solution, were studied.finding: the results showed that it is possible the adsorption of starch with metal nanoparticles coated with chitosan. the maximum adsorption 84 present of starch is obtained at ph 5, contact time: 60 minutes and the dosage 2 mg of adsorbent per liter. according on experimental data are more compatible with the langmuir isotherm than the freundlich isotherm. the results also showed that these data follow a pseudo-second order kinetic model.discussion and conclusion: according to the results, although it is possible to reduce the amount of starch by using magnetic chitosan nanosorbent, but it is necessary to pilot and techno- economical study to investigate hybrid use with other conventional methods in treatment system of starch processing units.