تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,532 |
تعداد مقالات | 70,501 |
تعداد مشاهده مقاله | 124,116,107 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,220,584 |
بررسی سینتیک و ترمودینامیک جذب کادمیوم و سرب بوسیله دیاتومیت در محیط آبی | ||
تحقیقات آب و خاک ایران | ||
مقاله 132، دوره 49، شماره 6، بهمن و اسفند 1397، صفحه 1267-1276 اصل مقاله (735.22 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2018.247444.667810 | ||
نویسندگان | ||
مرضیه پیری1؛ ابراهیم سپهر* 2 | ||
1دانشجوی دکتری گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران | ||
2دانشیار گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران | ||
چکیده | ||
در این مطالعه سینتیک و ترمودینامیک جذب کادمیوم و سرب از محلولهای آبی به وسیله دیاتومیت مورد بررسی قرار گرفت. جذب فلزات سنگین در زمانهای مختلف توسط مدلهای سینتیکی شبه درجه اول، شبه درجه دوم، ایلوویچ و تابع توانی برازش داده شدند. همچنین، مدلهای لانگمویر، فروندلیچ، تمکین و دوبینین-رادوشکویچ برای برازش دادههای جذب در دماهای (283، 293، 303 و 313 درجه کلوین) بکاربرده شدند. نتایج نشان داد با افزایش زمان تماس و دما جذب کادمیوم و سرب به وسیله دیاتومیت بیشتر میشود. جذب فلزات در زمانهای مختلف با مدل شبه درجه دوم بهترین برازش (1-99/0=R2) و با مدلهای لانگمویر و دوبینین-رادوشکویچ برازش خوبی را نشان دادند. پارامترهای ترمودینامیکی شامل تغییرات انرژی آزاد گیبس (G∆)، آنتالپی (H∆) و آنتروپی (S∆) نشان دادند که فرایند جذب فلزات به وسیله دیاتومیت در محدوده دمایی 283 تا 313 درجه کلوین خودبخودی و گرماگیر است. با توجه به انرژی جذب مدل دوبینین-رادوشکویچ(E)، جذب کادمیوم به وسیله دیاتومیت احتمالا از یک فرایند فیزیکی، (kJ mol− 18>E)، اما جذب سرب احتمالا از یک فرایند شیمیایی پیروی میکند (kJ mol− 18<E). دیاتومیت کارایی بالاتری برای حذف سرب (99%=RE) در مقایسه با کادمیوم (86%=RE) از محلول آبی دارد. بنابراین، دیاتومیت میتواند به عنوان یک جاذب موثر برای جذب کادمیوم و سرب از منابع آب آلوده استفاده شود. | ||
کلیدواژهها | ||
کلید واژگان: جذب؛ دیاتومیت؛ سرب؛ کادمیوم؛ پالایش آب | ||
مراجع | ||
Abad-Valle, P., Alvarez-Ayuso, E., Murciego, A. and Pellitero E. (2016). Assessment of the use of sepiolite amendment to restore heavy metal polluted mine soil. Geoderma, 280, 57-66. Al-Degs, A., Kharasheh, M.A.M. and Tutunji, M.F. (2001). Sorption of lead ions on diatomite and manganes oxides modified diatomite. Water Research, 35, 3724-3728. Allinor I.J. (2007). Adsorption of heavy metal ions from aqueous solution by fly ash. Fuel, 86: 853–857. Babel, S. and Kurniawan, T.A.(2003). Low-cast adsorbents for heavy metals uptake from contaminated water. A review. Journal of Hazardous Materials, 97, 219-243. Bilgin, M. and Tulun, S. (2015). Use of diatomite for the removal of lead ions from water: thermodynamics and kinetics. Biotechnology and Biotechnological Equipment,29(4),696-704,DOI: 10.1080/13102818.2015.1039059. Caliskan, N., Kul, A.R. Alkan, S. Sougut, E.G. and Alacabey, I. (2011). Adsorption of zinc (II) on diatomite and manganese-oxide-modified diatomite: A kinetic and equilibrium study. Journal of Hazardous Materials, 193, 27-36. Cay, S., Uyanik, A. and Ozasik, A, (2004). Single and binary component adsorption of copper (II) and cadmium (II) from aqueous solutions using tea-industry waste. Journal of Separation and Purification Technology, 38, 273-280. Chiban, M., Zerbet, M, Carja, G. and Sinan. F. (2011). Application of low-cost adsorbents for arsenic removal: A review. Journal of Environmental Chemistry and Ecotoxicology,Vol. 4(5), 91-102. Dae, W. C. and Young, H.K. (2005). Chromium (VI) removal in a semi continues process of hallow fiber membrane with organic extractants. Journal of Chemical Engineering, 22 (4), 894-898. Elouear, Z., Bouzid, J. Boujelben, N. feki, M, and Montiel, A. (2008).The use of exhausted olive cake ash (EOCA) as a low cost adsorbent for removal of toxi ions from aqueous solutions. Fuel, 87, 2582-2589. Flores-Cano J.V., Layva-Ramos, R, Padilla-Ortega, E. and Mendoza-Barron. (2013). Adsorption of heavy metals on diatomite: Mechanism and effect of operating variables. Adsorption Science and Technology, 213(31), 275-291. Franus, M. and Bandura, L. (2014). Sorption of Heavy Metal Ions from Aqueous Solution by Glauconite. Fresenius Environmental Bulletin, 23 (3A), 825-839. Giles, C.H., Smith, D. and Huitson, A. (1974). A general treatment and classification of the solute adsorption isotherm. I. Theoretical. Journal of Colloid and Interface Science, 47, 755–765. Guru, M., Venedik, D. and Murathan. (2008). Removal of trivalent chromium from water using low-cast natural diatomite. Journal of Hazardous Materials, 160(2-3): 318-23. Hamdaoui, O. and Naffrechoux, E. (2007). Modeling of adsorption isotherms of phenol and chlorophenols onto granular activated carbon Part I. Two-parameter models and equations allowing determination of thermodynamic parameters. Journal of Hazardous Materials, 147,381–394. Ho, Y. S. and McKay, G. (1999). Comparative sorption kinetic studies of dye and aromatic compounds onto fly ash. Journal of Environmental Sciences and Health, 34, 1179-1204. Ho, Y.S. and McKay, G. (2002). Application of kinetic models to the sorption of copper (II) on to peat. Adsorption Science and Technology, 20, 797–815. Hossam, E. G. M. M. (2010). Diatomite: Its characterization, modifications and application. Asia journal of materials science. 2(3), 121-136. Jaycock, M.J. and Parfitt, G.D. (1981). Chemistry of Interfaces. Onichester Ellis Horwood Ltd. Juang, R.S. and Chen, M.L. (1997). Application of the Elovich equation to the kinetics of metal sorption with solvent-impregnated resins. Industrial and Engineering Chemistry Research, 36, 813–820 Khraisheh, M.A.M., Al-degs, Y. and Meminn. (2004). Remediation of wastewater containing heavy metals using raw and modified diatomite. Chemical Engineering, 99, 177-184. Lagergren, S. (1898). Zur theorie der Sogenannten Adsorption Gelöster Stoffe, Kungliga Svenska Vetenskaps Akademiens Handlingar. 24,1-39. Lindim, C., de Varennes, A. Torres, M.O. and Mota, A.M. (2001). Remediation of sandy soil artificially contaminated with cadmium using a polyacrylate polymer. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 32, 1567-1574. Malik, U. R., Nasany, S. M. and Subhani, M. S. (2005). Sorption potential of sunflower stern for Cr (III) ions from aqueous solution and its kinetic and thermodynamic profile. Journal Talanta, 66, 166-173. Naiya, T. K., Bhattacharya, A. K. and Das, S. K. (2008). Removal of Cd (II) from aqueous solutions using clarified sludge. Journal of Colloid and Interface Science, 325, 48-56. Oustan, S., Heidari, S., Neyshabouri, M.R., Reyhanitabar, A. and Bybordi, A. (2011). Removal of heavy metals from a contaminated calcareous soil using oxalic and acetic acids as chelating agents. International Conference on Environment Science and Engineering, 8,152-155. Paradelo, R., Cambier, P., Jara-Miranda, A., Jaulin A., Doublet J. and Houot S. (2015). Mobility of Cu and Zn in Soil Amended with Composts at Different Degrees of Maturity. Waste Biomass Valor, DOI 10.1007/s12649-016-9641-y. Saffari, M., Karimian, N., Ronaghi, A., Yasrebi, J. and Ghasemi-Fasaei, R. (2015). Stabilization of nickel in a contaminated calcareous soil amended with low-cost amendments. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 15 (4), 896-913. Seifpanahi Shabani, K.S., Doulati Ardejani, F. Badii, K. Ebrahim and Olya, M. (2013). Preparation and characterization of novel nano-mineral for the removal of several heavy metals from aqueous solution: Batch and continuous systems. Arabian Journal of Chemistry, 1-20. Sengil, I.A., and Özacar, M. (2009). Competitive biosorption of Pb(II) , Cu(II) and Zn(II) ions from aqueous solutions onto valonia tannin resin. Journal of Hazardous Materials, 166 (2-3), 1488-1494. Sheng, G., Wang, S. Hu, J. Lu, Y. Li, J. Dong Y. and Wang, X. (2009). Adsorption of Pb (II) on diatomite as affected via aqueous solution chemistry and temperature. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 339, 159–166. Thomas, G. W.(1982). Exchangeable cations. pp 159-164. In: Page, A. L. et al. (Eds). Methods of Soil Analysis, ASA, SSSA, Madison, WI.Vassileva, P.S., Apostolova, M.S., Detcheva, A.K. Vassileva, P.S., Apostolova, M.S., Detcheva, A.K. and Ivanova, E.H. (2013). Bulgarian natural diatomites: modification and characterization. Journal of Chemistry and Chemical Engineering, 67, 342–349. Wang, Y., Lu, Y.F., Chen, R. Z., Ma, L., Jiang, Y. and Wang, H. (2014). Lead ions sorption from waste solution using aluminum hydroxide modified diatomite. Journal of Environmental Protection, 5, 509-516. Xu, D., Zhou, X. and Wang X.K. (2008). Adsorption and desorption of Ni 2+ on Na-montmorillonite: effect of pH, ionic strength, fulvic acid, humic acid and addition sequences. Applied Clay Science, 39:133–141. Zhaolum, W., Yuxiang, Y., Xuping, Q., Jianbo, Z., Yaru, C. and Linxi, N. (2005). Decolouring mechanism of zhejiang diatomite. Application to printing and dyeing wastewater. Environmental Chemistry Letters, 3, 33-37. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 773 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 653 |