بررسی کارایی پامیس با پوشش آهن در حذف فلوراید از محلول‌های آبی

سابقه و هدف: کمبود فلوئور در منابع آب، مشکلات بهداشتی متعددی را در پی دارد. همچنین غلظت های بالای آن نیز تهدید جدی تری برای سلامت جامعه می باشد. بنابراین بررسی فرآیندهای مختلف فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی به منظور کاهش غلظت های بالای فلوئور از منابع آبی مورد توجه می باشد. این پژوهش، با هدف کاهش غلظت یون فلوئور از محلول های آبی توسط فرآیند جذب سطحی با پامیس با پوشش آهن انجام پذیرفت.مواد و روش ها: ابتدا تکه های پامیس خرد و سایزبندی گردید. پس از چند مرحله آماده سازی، ذرات پامیس با محلول نیترات آهن (iii) 5/0 نرمال پوشش داده شد. سپس تاثیر پارامترهای موثر بر کارایی حذف فلوراید شامل ph محلول (102)، زمان واکنش (min 1205)، غلظت اولیه فلوراید (mg/l203) و دوز جاذب (g/l 151) در سیستم ناپیوسته بررسی گردید. در نهایت مدل های ایزوترمی و سینتیک های واکنش تعیین شد. یافته ها: نتایج نشان داد کارایی حذف فلوراید با افزایش دوز جاذب و زمان واکنش افزایش و با افزایش غلظت اولیه فلوراید کاهش می یابد. بهترین عملکرد حذف فلوراید (3/84 درصد) در غلظت فلوراید mg/l 3، دوز جاذب g/l 5/0، 6 ph= و زمان تماس 30 دقیقه مشاهده شد. داده های تعادلی جذب از مدل لانگمویر(99/0=r2) تبعیت نمود و مطالعه سینتیک جذب نشان داد واکنش با رابطه شبه درجه دوم مطابقت بیشتری دارد.نتیجه گیری: با توجه به نتایج، پامیس با پوشش آهن به عنوان جاذب موثر، ارزان قیمت و در دسترس می تواند در حذف یون فلوراید از محیط های آبی مورد توجه قرار گیرد.

Survey the Efficiency of Iron- Coated pumice in Fluoride Removal from Aqueous Solutions

Background: Shortage of fluoride in water sources leads to numerous health problems. Also excess fluoride concentration is a more serious threat for health of community. Thus investigating of various physical, chemical, and biological processes for excess fluoride reduction from water supplies is considerable. This study aimed to reduce fluoride ion concentration from aqueous solutions by adsorption process by ironcoated pumice. Methods: Firstly, the pumice pieces were grinded and sized. After several preparation stages pumice particles were covered by 0.5 N iron nitrates (III) solution. Then the effect of parameters including pH (210), reaction time (5120 min), initial fluoride concentration (3 ndash; 20 mg/L), and the adsorbent dose (0.11.5 g/L) on removal efficiency of fluoride were investigated in a batch system. Finally adsorption isotherms and kinetics models were determined. Results: The results showed that the removal of fluoride increased by increasing of reaction time and adsorbent dose, and reduced by increasing of initial fluoride concentration. The Iron coated pumice exhibited the best performance for fluoride removal (84.3%) at fluoride concentration 3 mg/L, adsorbent dose 0.5 g/L, pH= 6, and contact time 30 min. The adsorption equilibrium data fitted well with the Langmuir model (R2= 0.9989), and kinetic adsorption study showed that pseudosecond order kinetic is more favorable. Conclusion: According to results, the ironcoated pumice is an efficient, low cost and available adsorbent that can be considered for eliminating of fluoride ions from aqueous solutions.