بررسی کارایی خاکستر میوه بلوط در حذف کادمیوم از محلول‌های آبی: مطالعات ایزوترم و سینتیک جذب

زمینه و هدف: فلزات سنگین به دلیل سمیت و عدم تجزیه بیولوژیکی، به عنوان آلاینده های حائز اهمیت شناخته شده اند. کادمیوم از جمله فلزات سنگین بوده که دارای پتانسیل سرطان زایی است. لذا این مطالعه با هدف بررسی کارایی خاکستر میوه بلوط در حذف کادمیوم از محلول های آبی انجام شده است. مواد و روش ها: این مطالعه در شرایط آزمایشگاهی و به صورت ناپیوسته انجام گرفت. طی این مطالعه، تاثیر پارامترهایی نظیر ph، زمان تماس، جرم جاذب و غلظت اولیه کادمیوم ارزیابی شد. مدل های ایزوترم لانگمویر، فروندلیچ و تمکین برای آنالیز نتایج ایزوترم تعادلی مورد بررسی قرار گرفت. سینتیک های جذب کادمیوم نیز توسط مدل های مختلف بررسی گردید. اندازه گیری مقدار باقیمانده کادمیوم در نمونه ها با استفاده از روش طیف سنجی جذب اتمی در طول موج 8/228 نانومتر انجام شد. جهت آنالیز داده ها از نرم افزار spss16 استفاده گردید. یافتهها: مطابق با نتایج به دست آمده، حداکثر ظرفیت جذب کادمیوم برابر با mg/g29/9 در 7=ph و جرم جاذب g/l 8 به دست آمد. نتایج نشان داد که با افزایش زمان تماس، راندمان حذف کادمیوم افزایش یافته و با افزایش غلظت اولیه کادمیوم راندمان حذف کاهش یافت. بررسی داده های به دست آمده نشان داد که فرآیند جذب، از ایزوترم فروندلیچ تبعیت می کند و با سینتیک شبه درجه دوم تطابق بهتری دارد. نتیجهگیری: با توجه به نتایج این تحقیق، مشخص شد که خاکستر میوه بلوط توانایی بالایی در جذب کادمیوم داشته و می تواند به عنوان یک جاذب ارزان قیمت در حذف کادمیوم مورد استفاده قرار گیرد.

Investigation of Acorn fruit Ash Efficiency in Cadmium Removal from Aqueous Solutions: Adsorption Isotherm and Kinetic Studies

Background: Heavy metals are known as significant pollutants because of toxicity and nonbiodegradable characteristics. Cadmium is one of the heavy metals that have carcinogen potential. So, this study carried out in order to investigate the acorn fruit ash efficiency in cadmium removal from aqueous solutions. Methods: This study was done in the batch laboratory conditions. In this study, the effect of different parameters including pH, contact time, adsorbent dose, and initial cadmium concentration were evaluated. The Langmuir, Freundlich and Temkin isotherm models were used for analysis of the equilibrium isotherm. Adsorption kinetics of cadmium by different models were also investigated. The measurement of residual cadmium in the samples was determined by atomic absorption spectrophotometry at 228.8 nm. The SPSS16 software was used for analysis of data. Results: According to the results, the maximum adsorption capacity of cadmium was 9.29 mg/g at pH=7 and 8 g/L adsorbent dose. The removal efficiency was increased with increasing contact time and decreased with increasing of cadmium initial concentration. Investigation of achieving data showed that the adsorption process followed better by Freundlich isotherm and the pseudosecond order kinetic. Conclusions: According to the results of this study, it could be concluded that the acorn fruit ash had high ability in cadmium adsorption and could be used as a cheap adsorbent in the removal of cadmium.