Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Khademi Moughari,Mehran Shirvani
حسین خادمی موغاری (استاد مشاور) مهران شیروانی جوزدانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Nasim Zough
نسیم ذوق

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Sorption of lead by sepiolite nanofibers and zeolite, free and entrapped in alginate beads
Industrial development, population growth, and application of new technologies have causedcontamination of soil and water resourcesby heavy metals. Industrial production of metal alloys, plastics, paints, and resi mining activities;vehicular traffic; and application of chemical fertilizers and biosolids are the main sources ofheavy metals in contaminated water bodies. Adsorption is an effective and economic process for removal of heavy metals from polluted waters. In this study, zeolites and sepiolite clay minerals and alginate biopolymerwere used for adsorptive removal of Pb from aqueous solutions. Several hybrid adsorbent with different ratios of clay to alginate (1:2, 1:4 and 1:8) were also prepared and their abilitiesto adsorb Pb were compared with those of the clays and alginate. The sorption experiments were carried out in different Pb concentrations (25 to 2000 mg L -1 ) and temperatures(15, 25, 35 and 45C?) to determine the isothermal and thermodynamic constants for Pb sorption. The results showed that the Langmuir and Freundlichmodels described Pb sorption on all sorbents very well. Based on the Langmuir model, alginate showed the highest and clays showed the lowest sorption capacities for Pb and the hybridsorbents were intermediate in Pb sorption. The capacitiesof all sorbents for Pb retention increasedwith increasing temperature from 15 to 45 ? C. Negative values were calculated for the Gi free energychanges, indicating thatPb sorption on the sorbents was spontaneous.Positive values were calculated for the enthalpy change, suggesting that Pb sorption reaction was endothermic in nature. Positive values were also obtained for the entropy changes, which indicates the increased randomness at the solid/solution interface with some structural changes in the sorbate and sorbents.ased on the values of the obtained thermodynamic parameters,it can be concluded that chemisorptionwas the main mechanism for Pb sorption by the studied sorbents. At all temperatures, by increasing the proportion of zeolite in clay-alginate hybrids,an increasingtrend in Pb sorption was observed. But in the case of sepiolite-alginatehybrids, no significant differences in Pb sorption were detected among thehybrids.
توسعه صنعتی، افزایش جمعیت و کاربرد تکنولوژی های نوین موجب ورود فلزات سنگین به محیط زیست و آلودگی منابع آب و خاک گردیده است. آلودگی آبها به فلزاتسنگینمعمولاًدراثر فعالیتهای آبکاریفلزات،پلاستیکسازی،رنگورزین،معدن کاری،فلزکاریو کاربردکودهایشیمیایی بهوجودمی آید. جهت حذف فلزات سنگین از آبهای آلوده از جاذب های متخلخلی استفاده می شود که سطح و ظرفیت کافی را برای جذب این فلزات دارا باشند. در این مطالعه، از کانی های رسی زئولیت و سپیولیت و پلیمری به نام آلژینات با قابلیت جذب بسیار زیاد جهت حذف سرب از محلولهای آبی مورد استفاده قرار گرفت. جاذب های هیبرید حاصل از اختلاط نسبت های مختلف رس به آلژینات (1:2، 1:4 و 1:8)نیز ساخته شد و قابلیت جذب این هیبریدها و رس های زئولیت و سپیولیت و پلیمر آلژینات در غلظت های متفاوت سرب (25 تا 2000 میلی گرم بر لیتر) مورد مقایسه قرار گرفت. همچنین، با توجه به اهمیت اطلاعات ترمودینامیکی در مورد رفتار فیزیکوشیمیایی سرب در محلولهای آبی، جذب سرب در چهار دمای 15، 25، 35و hy;45 درجه سانتیگراد جهت تعیین ثابت های ترمودینامیکی مورد بررسی قرار گرفت.نتایج نشان داد که مدل های لانگمویر و فروندلیچ هم دماهای جذب سرب توسط جاذب های مورد مطالعه را به خوبی توصیف می نمایند. بر اساس پیش بینی مدل لانگمویر، آلژینات بیشترین و رس ها کمترین ظرفیت جذب را نشان دادند و جاذبهای هیبرید از این نظر حد واسط بودند. با افزایش دما از 15 تا C? 45 ظرفیت و قدرت جذب سرب توسط تمامی جاذبها افزایش یافت.مقادیر منفی محاسبه شده برای تغییرات انرژی آزاد گیبس، به خود به خودی بودن و مقادیر مثبت تغییرات انتالپی به ماهیت گرماگیر جذب سرب توسط جاذب های مذکور دلالت دارند. همچنین مقادیر مثبت تغییرات انتروپی جذب یونهای سرب توسط تمامی جاذب های مورد مطالعه، نشانگر افزایش بی نظمی در نتیجه تغییرات ساختاری اجزاء سیستم است. با توجه به مقادیر پارامترهای ترمودینامیک این نتیجه حاصل شد که جذب سرب بوسیله تمامی جاذب های مورد مطالعه از نوع شیمیایی است. در مورد هیبریدهای زئولیت-آلژینات در تمامی دماها(15، 25، 35و C? 45)، با افزایش نسبت رس در هیبرید، روند افزایشی در جذب سرب مشاهده شد. اما در مورد هیبریدهای سپیولیت-آلژینات، تفاوت چشمگیری در جذب سرب بین هیبریدهامشاهده نشد. واژگان کلیدی : سپیولیت، زئولیت، آلژینات، هیبرید، ترمودینامیک، جذب

ارتقاء امنیت وب با وف بومی