بررسی کارایی نانو ذرات مغناطیسی پوشش داده شده با پلیمر کاتیونی کیتوزان در حذف کدورت از محلول‌های آبی

مقدمه: کدروت آب به دلیل وجود ذرات، ترکیبات آلی و میکروارگانیسم ها بوجود می آید. مطالعه حاضر به منظور بررسی کارایی نانو ذرات مغناطیسی پوشش داده شده با پلیمر کاتیونی کیتوزان در حذف کدورت از محلول های آبی طرح ریزی گردید.روش بررسی: این مطالعه از نوع مداخله ای آزمایشگاهی می باشد. در این مطالعه از تکنیک ترسیب شیمیایی همزمان جهت سنتز نانو ذرات مغناطیسی و پوشش آن با پلیمر کیتوزان استفاده شد و اثرات دوز نانو ذرات مغناطیسی(4 و 3، 2، 1 گرم در لیتر)، ph (در محدوده 9 و7،6 ،4)، زمان ته نشینی(60، 50، 40، 30، 20، 10 و 5 دقیقه)، قدرت میدان مغناطیسی خارجی(در محدوده 0/7 و 0/5، 0/25، و صفر تسلا) و مقادیر کدورت های اولیه مختلف(ntu 1000و 750، 500، 250) بررسی گردید.یافته ها: نتایج نشان داد که افزایش دوز نانو ذرات، زمان ته نشینی، قدرت میدان مغناطیسی خارجی و شرایط محیط اسیدی با ph 5 تا 6 از عوامل افزایش دهنده راندمان حذف کدورت توسط نانو ذرات مغناطیسی پوشش داده شده با کیتوزان بود. با کمک نانوذرات مورد مطالعه کدورت آب تا حد 99/5 درصد در شرایط بهینه کاهش یافت.بحث و نتیجه گیری: نانو ذرات مغناطیسی پوشش داده شده با کیتوزان، کارایی خوبی در حذف کدورت از محلول های آبی نشان داد. استفاده از یک میدان مغناطیسی خارجی توانست به طور موثر زمان ته نشینی فلوک های مغناطیسی را کاهش دهد. لذا کاربرد توام نانو ذرات مغناطیسی مورد مطالعه همراه با میدان مغناطیسی خارجی می تواند کدورت آب های بسیار کدر را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

Performance Evaluation of Magnetic Nanoparticles Coated with Chitosan as a Cationic Polymer in Turbidity Removal from Aqueous Solution

AbstractIntroduction: Water turbidity is caused by some particles, organic compounds and microorganisms. This study aimed to evaluate the performance of magnetic nanoparticles coated with chitosan as a cationic polymer in turbidity removal from aqueous solution.Methods: In this empirical study, the chemical coprecipitation technique was used to synthesize the magnetic nanoparticles coated by chitosan polymer. The effect of magnetite nanoparticles doses (1, 2, 3 and 4 g/l), pH(in the range of 4, 6, 7 and 9), settling time (5, 10, 20, 30, 40, 50 and 60 min), external magnetic field strength(in the range of 0, 0.25, 0.5 and 0.7 Tesla) and initial various turbidity values (250, 500, 750 and 1000 NTU) were studied.Results: The study results showed that increasing the dose of nanoparticles, settling time, the external magnetic field, and the acidic conditions in the pH range of 56 were considered as the agents of increasing turbidity removal performance by chitosancoated magnetic nanoparticles. Using the studied nanoparticles in the optimal conditions, the water turbidity decreased up to 99.5%.Conclusion: As the study findings revealed chitosancoated magnetic nanoparticles showed a good performance in turbidity removal from aqueous solutions. Using the external magnetic field could significantly reduce the settling time of magnetic flocs. As a result, simultaneous use of the studied magnetic nanoparticles with the external magnetic field can significantly reduce the turbidity of high turbid waters.