بررسی حذف نیترات از محلول‌های آبی با نانوذرات آهن صفر ظرفیتی پایدارشده با نشاسته

زمینه و هدف : نیترات یکی از آنیون های معدنی است که در نتیجه اکسیداسیون نیتروژن عنصری حاصل می شود. فاضلاب های شهری، صنعتی، مواد دفعی حیوانی وگیاهی در شهرهای بزرگ که دارای نیتروژن آلی هستند به خاک دفع می شوند. خطر اولیه نیترات در آبهای آشامیدنی زمانی اتفاق میافتد که در دستگاه گوارش فرم نیترات به نیتریت تبدیل شود. نیتریت باعث اکسید شدن آهن موجود در هموگلوبین گلبولهای قرمز شده در نتیجه گلبول های قرمز نمی تواند اکسیژن را با خود حمل کند، به این حالت متهموگلوبینمیا می گویند. بنابراین دستیابی به تکنولوژی های جدید برای حذف نیترات نیاز می باشد. مواد و روش ها: مطالعه موجود به صورت ناپیوسته در مقیاس آزمایشگاهی صورت گرفت. جاذب پایدارشده به روش احیای سولفات آهن توسط بورهیدرید سدیم و در حضور محلول 0.2درصد وزنی نشاسته، بعنوان عامل پایدارکننده تولید گردید. ابتدا پارامترهای مختلف از زمان تماس min90-10 ، ph 113 ، دز جاذب g/l 30.5، غلظت اولیه نیترات mg/l 250-50 برکارایی فرآیند مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از مدل ایزوترم فروندلیخ، لانگموئر ثابت های تعادلی، محاسبه گردید. میزان نیترات باقی مانده با استفاده از دستگاه اسپکتروفتو متر dr5000 اندازه گیری شد. یافته ها: مقادیر بهینه بر اساس روش rsm برای 5.87ph=، دزجاذب g/l 2.25، زمان تماس min55.7 و غلظت اولیه نیترات mg/l 110.35 تعیین شد. ایزوترم لانگموئر با r2 بیش از 0.9932 برای نیترات، بهترین نمودار برای داده های آزمایش است. حداکثر میزان جذب نیترات بر اساس مدل ایزوترم لانگموئر mg/g 138.88 بدست آمد. نتیجه گیری: جاذب پایدارشده به علت داشتن جایگاه های فراوان جذب و fe0 به عنوان عامل احیا می تواند توانایی بالایی در حذف نیترات از آب داشته باشد.

Removal of Nitrate from Aqueous Solutions by Starch Stabilized nano Zero-Valent Iron(nZVI)

Background and Objective: Nitrate is one of the inorganic anions derived as a result of oxidation of elemental nitrogen. Urban and industrial wastewater, animal and vegetable waste products in large cities that have organic nitrogen are excreted along the soil. The primary risk of Nitrate in drinking water occurs when nitrate in the gastrointestinal tract switch to nitrite. Nitrite causes the oxidation of iron in hemoglobin of red blood cells, result in red blood cells could not carry the oxygen, a condition called methemoglobinemia. Therefore, achieving the new technologies for nitrate removal is necessary. Material and Methods: The present study was conducted at laboratory Scale in noncontinuous batches. Stabilized adsorbent was produced through reducing Iron sulfate by sodium borohydride (NaBH4) in presence of Starch (0.2W %) as a stabilizer. At first, the effect of various parameters such as contact time (1090min), pH (311), adsorbent dose (0.53 g/L) and initial concentration of arsenate (50250 mg/L) were investigated on process efficiency. Freundlich and Langmuir isotherm model equilibrium constant, were calculated. Residual nitrate were measured by using the DR5000 spectrophotometer. Results: The optimum values based on RSM for pH, absorbent dose, contact time, and initial concentration of nitrate were 5.87, 2.25 g/L, 55.7 min, and 110.35 mg/L respectively. Langmuir isotherm with R2= 0.9932 for nitrate was the best graph for the experimental data. The maximum amount of nitrate adsorption was 138.88mg/g. Conclusion: Stabilized absorbent due to have numerous absorption sites and Fe0 as a reducing agent could have great potential in nitrate removal from water.