مقایسه پوسته‌ی شلتوک و کربن فعال در حذف کادمیوم با غلظت کم از محیط آبی

فصلنامه علمی مهندسی منابع آب

مقاله 1، دوره 6، شماره 16، فروردین و اردیبهشت 1392، صفحه 1-10   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

زمان شامحمدی حیدری^*

دانشیار گروه مهندسی آب دانشگاه زابل

تاریخ دریافت: 25 شهریور 1392،  تاریخ پذیرش: 25 شهریور 1392 

چکیده

در این تحقیق، از جاذبهای پوسته‌ی‌ شلتوک و کربن فعال برای حذف یون کادمیوم از محیط آبی استفاده شد. کلیه آزمایشها در 6= pH انجام گرفت. بررسی زمان تعادل در غلظتهای مختلف نشان داد که با کاهش غلظت اولیه‌ی‌ی محلول، زمان تعادل برای هر دو جاذب کاهش یافته و همگرا می شود. در این حالت، زمان تعادل کربن فعال و پوسته‌‌ی شلتوک به ترتیب برابر 45با  و 60 دقیقه به دست آمد. همچنین، با افزایش غلظت اولیه‌ی از 50 میلی گرم به 500 میلی گرم بر لیتر، زمانهای تعادل کاهش یافته و با هم برابر می شوند. در این حالت، زمان تعادل کربن فعال و پوسته‌ی شلتوک با هم برابر و مقدار آن 60 دقیقه به دست آمد. بیشترین زمان تعادل برای جاذبهای کربن فعال و پوسته‌ی‌ شلتوک به ترتیب برابر با 120 و 90 دقیقه حاصل شد. بیشترین زمان تعادل برای هر دو جاذب مربوط به غلظت 50 میلی گرم بر لیتر بود. بررسی بازده‌ی جذب در غلظتهای مختلف نشان داد که با کاهش غلظت اولیه‌ی‌ی محلول، بازده‌ی جذب برای هر دو جاذب افزایش یافته و  به هم نزدیک می شوند. بیشترین بازده‌ی جذب برای پوسته‌ی شلتوک و کربن فعال در غلظت اولیه‌ی‌ی 1 میلی گرم بر لیتر به دست آمد. در این تحقیق، شبیه های جذب جنبشی نیز مورد مطالعه قرار گرفت و شبیه هو و همکاران داده ها را بهتر توصیف کرد. همچنین، برازش شبیه های همدمای جذب لانگمویر و فرونیدلیش بر داده ها ی جذب نشان داد که شبیه فرونیدلیش داده های آزمایش را بهتر توصیف می کند.

کلیدواژه‌ها

پوسته‌ی شلتوک؛ کربن فعال؛ زمان تعادل؛ بازده‌ی جذب

عنوان مقاله [English]

Comparisons of Rice Husk and Activated Carbon in Removal of Cadmium from Aqueous Solution in Low Concentration

نویسندگان [English]

Z. Shamohammadi Heidari

چکیده [English]

In this study, rice husk (RH) and activated carbon (AC) adsorbents was used for removing of cadmium ion from aqueous solution at pH = 6. Equilibrium time was shortened with a decrease in initial concentration of Cd from 50 mg/l to 1 mg/l for both adsorbent. This time was 60 and 45 minutes for rice RH and AC, respectively. Furthermore, not only the equilibrium time decreased with increasing initial concentration from 50 mg/l to 500 mg/l, but it became identical for both absorbents. Adsorption efficiency increased with a decrease in initial concentration of solution for both adsorbents. Maximum adsorption efficiency was found for RH and AC at initial concentration of 1 mg/l. Obtained adsorption efficiency at this concentration were approximately 98.0 and 99.7 percent for RH and AC, respectively.  Fitting the results to the Lagergren (1898) and Ho et al. (1996) models was also attempted; the latter model better described the outcome. Moreover, the Freundlich isotherm better described the data than the Langmuir isotherm.       

کلیدواژه‌ها [English]

Cadmium ion, Rice Husk, Activated Carbon, equilibrium time, adsorption efficiency

مراجع

1. اسدی، ف 1381. حذف فلزات سنگین از فاضـلابهای

صنعتی بهوسیلهی پوستهی شلتوک برنج، خاک اره و

خاک، پایان نامه کارشناسی ارشـد، دانشـگاه صـنعتی

اصفهان. رشته خاکشناسی- 157

2. پروین پور، ا. 1380 .پیش بینـی رفتـار جـذب نمونـه

های کربن فعال و کربن غربال مولکولی با اسـتفاده از

شبیه های مختلف جذب، پایان نامه کارشناسی ارشد،

دانشگاه علم و صنعت ایران. رشته شیمی تجزیه 134

ص.

3. توکلی، م، م. طباطبـایی. 1378 . مقایسه پوستهی شلتوک

و کربن فعال در حذف کادمیوم با غلظت کم از محیط آبی

آبیـاری بـا فاضـلاب تصفیه شده. مجموعـه مقـالات همـایش جنبـه هـای

زیست محیطی استفاده از پساب در آبیـاری. دانشـگاه

شهید چمران اهواز 28،26-1 .

4. جمالی ارمندی، ح. 1387 .مقایسـه فراینـد حـذف

سرب از محلول آبی بهوسـیلهی پوسـتهی شـلتوک و

کــربن فعـال، پایـان نامـه کارشناسـی ارشـد رشـته

مهندسی آب. دانشگاه زابل. 178 ص .

5. شــامحمدی حیــدری، ز. و م. خواجــه. 1389 .اثــر

تغییرات جرم جاذب خاک اره بر جنبشی جـذب فلـز

کروم در محیط آبی. مجله محـیط شناسـی دانشـگاه

.68-61 : 56 ،تهران

6. شامحمدی حیدری، ز. و ه. معاضد. 1387 .همگرایـی

بـازده جـذب کـادمیوم در محـیط آبـی بـهوسـیلهی

پوستهی شلتوک اصلاح شـده، مجلـه علـوم، دانشـگاه

 .34-32 :20 ،چمران شهید

7. Abdel-Ghani, N. Hefny M, and G. ElChaghaby. 2007. Removal of Ca (II)

from aqueous solution using low cost

abundantly available adsorbent. Int. J.

Environ. Sci. Tech. 4: 67- 73.

8. Deen, G. F. Bosqui, and H. Lanouette .
9. Removing heavy metals from

wastewater. Environ. Sci. Tech. 6: 777-

788.

9. Freundlich, H. M. 1906. Uber die

adsorption in losungen. Z. Phys. Chem.

57: 385- 470.

10. Grist, D. H. 1975. Rice. 5th ed,

Longman, London.

11. Han, R., J. Zhang, W. Zou, J. Shi, and
12. Liu, 2005. Equilibrium bio sorption

isotherm for cadmium ion on chaff of

rice. J. Hazard. Mat. B 125: 266- 271.

12. Ho, Y. S., D. A. Wase, and C. F.

Forster. 1996. Kinetic studies of

competitive heavy metal adsorption by

sphagnum moss peat. Environ. Tech.

17: 71- 77.

13. Kumar, U. 2006. Agricultural products

and by-products as low cost adsorbent

for heavy metal r emoval from

water and wastewater: A review. Sci.

Res. Essay. 1: 33- 37.

14. Lagergren, S. 1898. About the theory

so- called adsorption of soluble

substances. Kungliga Svenska VetenSkapsakademiens Handlingar. 24(4): 1-

39.

15. Langmuir, I. 1916. The constitution and

fundamental properties of solids and

liquids. J. Am. Chem. Soc. 38: 2221-

2295.

16. Mahvi, A. H., A. Maleki, and A.

Eslami. 2004. Potential of rice husk and

rice husk ash for phenol removal in

aqueous solution systems. Am. J. Appl.

Sci. 1: 321- 326.

17. Montanher, S. F., E. A.Oliveira, and

M.G. Rollemberg. 2005. Removal of

metal ions from aqueous solution by

sorption onto rice bran. J. Hazard. Mat.

B 117: 207- 211.

18. Olmez, H. 1988. Utilization of

agricultural and industrial wastes in

production of the cement. Ondokus

Mayis University. Publ. No. 47.

19. Verma, N. and S. Rehal, 1994.

Bioscavenging of Cu (II) ions from

aqueous solution with rice barn.

Bioresour. Tech. Vol. 79: 277- 278.