مطالعات سینتیک، تعادل و ترمودینامیک جذب زیستی جیوه از محلول‌های آبی توسط پسماند ساقه‌ کانولا

امروزه حذف فلز سنگین جیوه از منابع آبی به دلیل مشکلاتی که برای سلامت انسان و محیط‌زیست به‌وجود می‌آورد، توجه زیادی را به خود معطوف کرده است. در این پژوهش، از پسماند ساقه‌ کانولا برای حذف فلز سنگین جیوه از محلولهای آبی در سیستم ناپیوسته و در شرایط مختلف (ph، دما، زمان تماس، غلظت اولیه‌ جیوه و میزان جاذب) استفاده شد. برای این منظور، خصوصیت جاذب توسط روش‌های مختلفی نظیر طیف‌سنج مادون‌قرمز، میکروسکوپ الکترونی روبشی، سطح مخصوص و بار صفر بستر تعیین شد. نتایج نشان داد که مقادیر بهینه‌ ph، میزان جاذب، زمان تماس، غلظت اولیه و دما به ترتیب برابر با 7، 2 گرم بر لیتر، 120 دقیقه، 2 میلی‌گرم بر لیتر و 60 درجه‌ سانتی‌گراد است. از بین مدل‌های هم‌دمای مورد استفاده (لانگمویر، فروندلیچ، لانگمویر-فروندلیچ و ریدلیچ-پترسون)، مدل فروندلیچ برازش بهتری روی ‌داده‌های آزمایشگاهی داشته که نشان‌دهنده‌ جذب چندلایه‌ فلز جیوه روی سطح جاذب است. حداکثر ظرفیت جذب جاذب براساس معادله‌ لانگمویر-فروندلیچ، 58.4 میلی‌گرم بر گرم به‌دست آمد. نتایج نشان داد که روند جذب یون جیوه پیروی بهتری از مدل شبه مرتبه‌ دوم داشته که نشان‌دهنده‌ جذب شیمیایی جیوه توسط جاذب است. پارامترهای ترمودینامیکی (δg°، δh° و δs°) نشان دادند که جذب جیوه روی پسماند ساقه‌ کانولا در محدوده‌ دمایی 25 تا 60 درجه‌ سانتی‌گراد امکان‌پذیر، گرماگیر و خودبه‌خودی است. مقادیر مثبت آنتروپی نشان‌دهنده‌ افزایش بی‌نظمی در فاز مشترک جاذب و محلول جیوه در طول فرایند جذب با افزایش دما است. نتایج واجذب (بازیابی جاذب) نیز نشان داد که در شرایط بهره‌گیری از اسیدکلریدریک 0/2 مولار، 86 درصد جاذب بازیابی می‌شود. این مطالعه نشان می‌دهد که پسماند ساقه‌ کانولا پتانسیل تبدیل‌شدن به یک جاذب موثر و اقتصادی برای حذف یون‌های جیوه را دارد.