چكيده.

Transcript

1 فصلنامه بهداشت در عرصه دانشگاه علوم پزشكي شهيد بهشتي دانشكده بهداشت دوره ۱ شماره ۳ پاي يز ۱۳۹۲ صفحات ۴۸ تا ۵۵ مطالعه معادلات تعادلى و سينتيكى حذف رنگ متيلن بلو با استفاده از خاكستر پوست گردو ۴ حسين جعفري منصوريان ۱ امير حسين محوي ۲ فردوس کرد مصطفي پور ۳ مصطفي عليزاده ۱ مرکز تحقيقات ارتقاء سلامت مربي گروه مهندسي بهداشت محيط دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکي زاهدان ۲ استاديار گروه مهندسي بهداشت محيط دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکي تهران ۳ مرکز تحقيقات ارتقاء سلامت استاديار گروه مهندسي بهداشت محيط دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکي زاهدان ۴ كارشناسي ارشد مهندسي بهداشت محيط مركز پژوهشهاي علمي دانشجويي دانشكده بهداشت دانشگاه علوم پزشكي زاهدان چكيده زمينه و هدف: تصفيه فاضلاب و حذف رنگ همواره از اقدامات مهم براي کنترل ا لودگي هاي حاصل از پسابهاي صنعتي بخصوص صنايع نساجي و رنگرزي بشمار مي رود. اين صنايع يکي از بزرگترين توليد کنندگان ترکيبات ا لي و رنگي را تشکيل مي دهند و به همين دليل شرايط تصفيه ا نها پيچيده و مشکل است. هدف از اين تحقيق کارايي خاکستر تهيه شده از پوست گردو به عنوان يک جاذب طبيعي در حذف رنگ متيلن بلو (MB) از محلولهاي ا بي در شرايط ا زمايشگاهي مي باشد. مواد و روش ها: در اين تحقيق اثر متغيرهاي تاثير گذار از جمله اثر (۲-۱۳) ph زمان تماس واکنش (۳۰-۲۵۰ دقيقه) مقدار جاذب g/l) ۰/۲-۵) و غلظت اوليه رنگ mg/l) ۲۵-۲۵۰) در کارايي حذف رنگ از فاضلاب سنتتيک مورد بررسي قرار گرفت. همچنين رفتار جذب رنگها توسط ايزوترمهاي فروندليچ و لانگموير و سينتيک جذب ا نها مورد ارزيابي قرار گرفت. ا ناليز داده ها و رسم نمودارها با استفاده از برنامه اکسل و ضريب رگرسيون انجام شد. يافته ها: بالاترين کارايي حذف رنگ متيلن بلو از محلول در ph بهينه ۱۰ مدت زمان ۱۵۰ دقيقه و دوز جاذب ۳ گرم بر ليتر حاصل شد که براي غلظت رنگزاي ۱۰۰ حدود mg/l ۹۳/۲۵ درصد بدست ا مد. ايزوترم هاي تعادل بوسيله معادلات لانگموير و فروندليچ ا ناليز شد و مشاهده گرديد که اين ا زمايشات از مدل فروندليچ پيروي مي کند (۰/۸۵=R). همچنين نتايج نشان دادند که سينتيک جذب از معادله شبه درجه دوم براي سه غلظت رنگ اوليه ۱۵۰ ۱۰۰ mg/l و ۲۰۰ مطابقت بيشتري دارد (۰/۹۹ =R). نتيجه گيري: کارايي بيش از ۹۰ درصدي جاذب تهيه شده در حذف رنگ متيلن بلو از محيط ا بي نشان داد که مي توان از ا ن بعنوان يک جاذب طبيعي موثر و ارزان قيمت در فرايندهاي تصفيه استفاده نمود. لذا استفاده از اين تکنيک جهت حذف ا لاينده هاي رنگي از محيطهاي ا بي پيشنهاد مي گردد. كليد واژه ها: پوست گردو- رنگ متيلن بلو- سينتيک جذب- ايزوترم تعادلي *ا درس نويسنده مسي ول: مرکز تحقيقات ارتقاء سلامت دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکي زاهدان زاهدان ايران. تاريخ دريافت مقاله: ۱۳۹۲/۹/۲۴ تاريخ پذيرش مقاله: ۱۳۹۲/۱۱/۱۲

2 ۴۹/ مقدمه افزايش در سطح توليدات رنگ و کاربردهاي فراوان ا نها در سطح جهاني منجر به توليد فاضلابهايي با ا لودگي بالا مي شود که به نوبه خود باعث ايجاد نگراني هاي ا لودگي محيط زيست مي شود [۲, ۱]. بسياري از مواد موجود در اين پساب ها سمي و حتي سرطان زا هستند [۳]. صنايع مختلفي مثل نساجي کاغذ سازي تصاوير رنگي داروسازي صنايع غذايي ا رايشي الکتريکي و... از اين مواد رنگزا بوفور استفاده مي کنند [۴]. روشهاي تصفيه فاضلاب اين صنايع شامل تصفيه بيولوژيکي انعقاد جذب اکسيداسيون و فيلتراسيون و.. مي باشد [۵-۹]. از بين گزينه هاي موجود فرايند جذب بسيار شناخته شده بوده و با پتانسيل بالايي که در حذف مواد ريزمولکولي (رنگ و مواد ا لي) دارد بنظر مي رسد يکي از بهترين راهکارها براي حذف مواد رنگزا از فاضلابهاي اين صنايع باشد [۸]. مزيتهاي بسيار زياد در فرايند جذب نسبت به ديگر فرايندهاي تصفيه متداول وجود دارد که از اين بين مي توان به مساحت سطح زمين بکار رفته کم(نصف يا يک چهارم نسبت به فرايند بيولوژيکي) حساسيت کم نسبت به نواسانات جريان تاثير نداشتن مواد شيميايي سمي در فرايند انعطاف پذيري بالا در طراحي و اجراي فرايند حذف بسيار بالاي مواد ا لي و... اشاره نمود.[۸,۱۰,۱۱] کربن فعال شايد بيشترين گستردگي کاربرد جذب در از بين بردن ا لودگي هاي ا لي که نسبت به تصفيه بيولوژيکي مقاوم است را دارد اما اين ماده بسيار گران قيمت مي باشد. همچنين تکنولوژي ساخت کربن فعال با کيفيت خوب بطور کامل در کشورهاي در حال توسعه صورت نگرفته است. بنابراين مشکلات فراواني در فراهم ا وري ا ن وجود دارد. جستجو براي جاذبهاي ارزان قيمت که ظرفيت بالايي در حذف رنگ داشته باشند بسيار مورد توجه بوده است [۱۳, ۱۲]. مطالعات فراواني تاکنون براي رشد و توسعه جاذب هاي مو ثر و ارزان تر در اين زمينه انجام شده است. از اين بين مي توان به مطالعاتي با جاذبهاي ضايعات نيشکر پوسته ذرت سبوس برنج زاي دات موز پوست نارگيل پسماند لجن و مواد خام كربني نظير زغال سنگ, كك نفتي و... اشاره نمود ] ۱۴,۱۰-۱۶]. در اين مطالعه تاثير خاکستر حاصل از پوست گردو به عنوان يک جاذب طبيعي و ارزان قيمت در حذف رنگ متيلن بلو از محيطهاي ا بي سنجيده شد. همچنين پارامترهايي همانند ph اوليه مقدار دوز جاذب زمان تماس لازم و غلظت اوليه رنگ مورد ارزيابي قرار گرفت. مواد و روش کار مواد رنگزاي متيلن بلو از شرکت الوان ثابت خريداري گرديد. رنگزا بدون خالص سازي و با مخلوط کردن در ا ب يکبار تقطير شده مورد استفاده قرار گرفت. مشخصات رنگزا و ساختار شيميايي ا ن به ترتيب در جدول ۱ و شکل ۱ نشان داده شده است. ساير مواد شيميايي از شرکت مرک ا لمان تهيه شدند. پوست گردو در اين مطالعه بعد از استخراج و خشک کردن توسط ا سياب خرد شده و سپس در دماي ۷۰۰ درجه سانتي گراد کوره به مدت ۲ ساعت قرار داده شد. پس از اين مرحله خاکسترهاي جمع ا وري شده از مش ۶۰-۱۰۰ عبور داده شد تا دانه بندي يکساني حاصل شود. جهت تهيه محلول استوک رنگ ۱ گرم از رنگ متيلن بلو را در حجم ۱ ليتر ا ب مقطر محلول کرده و تا زمان انجام ا زمايشات ا ن در دماي ۴ درجه سانتي گراد نگهداري شد. تمام ا زمايشات در ارلن با حجم ۱۰۰ ميلي ليتر و بر روي شيکر با دور ۱۵۰ rpm انجام شد. نمونه هاي گرفته شده جهت سنجش غلظت نهاي رنگ بعد از هر مرحله ا زمايش از فيلتر ۰/۴۵ μm عبور داده و مبزان جذب محلول عبوري با دستگاه اسپکتروفتومتر مدل (Shimadzo-17,Japan) UV/VIS در طول موج بيشينه ۶۶۵ nm بدست ا مد [۱۷]. روش کار تنظيم ph در تمام مراحل ا زمايش با استفاده از هيدروکسيد سديم و اسيد سولفوريک يک نرمال انجام گرديد. عوامل مورد بررسي در اين پژوهش شامل مقدار ph اوليه [۲-۱۳] دوز جاذب g/l) ۰/۲) ۵- زمان تماس واکنش min) ۲۵۰ (۳۰ ۶۰ ۹۰ ۱۲۰ ۱۵۰ ۱۸۰ ۲۱۰ و غلظت اوليه ماده رنگزا mg/l) (۲۵ ۵۰ ۷۵ ۱۰۰ ۱۲۵ ۱۵۰ ۱۷۵ ۲۰۰ مي باشد. شروع ا زمايشات جهت تعيين ph بهينه در شرايط ثابت (غلظت رنگ ۱۰۰ mg/l و دوز جاذب ۱/۵ g/l و در دماي ا زمايشگاه ۲۲±۲ درجه سانتي گراد) با تغيير دادن در مقادير از پيش تعيين شده انجام شد. در مراحل بعدي مقدار بهينه يکي ديگر از متغيرهاي دوز جاذب زمان تماس و غلظت رنگ اوليه بدست ا مد. در نهايت جهت پي بردن به مدل جذب از ايزوترم هاي فروندليچ و لانگموير و همچنين ظرفيت جذب استفاده گرديد. مقدار رنگ جذب شده در q) وكارايي حذف رنگ (R) به ترتيب زمان تعادل (mg/g)) توسط معادلات (۱) و (۲) تعيين شد [١٨]:

3 /۵۰ q =(C -C )V/M %rmoval= 1 (C -C)/C معادله (۱): معادله (۲): C به ترتيب غلظت اوليه و نهايي رنگ در C و در اين روابط محلول (mg/l) V حجم محلول (L) M جرم جاذب (g) q مقدار رنگ جذب شده در زمان تعادل (mg/g) ميباشد. ايزوترمهاي جذب معادلاتي براي تشريح حالت تعادل جزء جذب شونده بين فاز جامد و سيال ميباشد [۱۸]. دادههاي تجربي تعادل جذب با مدلهاي ايزوترم جذب لانگموير و فروندليچ مورد بررسي قرار گرفت. معادله خطي ا نها به ترتيب برابر معادلات شماره ۳ و ۴ ميباشد [۱۵,۱۹]: معادله (۳): C 1 C q q k q Logq max L LogK f max 1 LogC n معادله (۴): که در ا نها: k: L ثابت هاي ايزوترم لانگموير (L g 1 ) و a L (L mg 1 ) K f و n: ثابت هاي ايزوترم فروندليچ (mg L -1 ) C: غلظت ماده جذب شونده در فاز مايع پس از (mg L -1 ) رسيدن به حالت تعادل q: مقدار ماده جذب شده در واحد جرم جاذب (mg g -1 ) شکل ۱- ساختار شيميايي رنگزاي متيلن بلو (MB) يافته ها تاثير ph اوليه نتايج حاصل از ا زمايش تعيين ph بهينه در نمودار ۱ ا ورده شده است بر اين اساس در غلظت ۱۰۰ mg/l رنگزا و مقدار جاذب ۱/۵ g/l با افزايش ph از ۲ تا ۱۳ به ترتيب از ۷۱/۸ درصد تا ۸۷/۵۸ درصد ميزان حذف رنگ نيز افزايش مي يابد. با توجه به اينکه درصدهاي حذف از ph ۱۰ تا ۱۳ نزديک به هم مي باشد (به ترتيب ۸۵/۲۶ و ۸۷/۵۸ درصد) و همچنين جهت جلوگيري از افزايش غلظتهاي هيدروکسيد سديم براي بالا بردن ph محلول که به نوبه خود موجب افزايش هزينه اوليه مي شود ph بهينه ۱۰ در نظر گرفته شد. لذا مراحل بعدي ا زمايش در اين ميزان ph بهينه تنظيم شد. % % q (mg/g) ph جدول ۱- مشخصات فيزيکي رنگزاي متيلن بلو[ ۲۰, ۱۷) نمودار ۱- تاثير ph در حذف رنگزاي MB (غلظت رنگ mg/l ۱۰۰ زمان تماس ۶۰ دقيقه دوز جاذب (g/l ۱/۵ تاثير دوز جاذب تهيه شده با توجه به نمودار ۲ مشاهده مي شود که با افزايش در مقدار جاذب از ۰/۲ g/l تا ۵ کارايي فرايند نيز افزايش مي يابد به عبارت ديگر با افزايش مقدار جاذب از ۰/۲ g/l تا ۵ ميزان حذف رنگ به ترتيب از ۵۸/۶۹ به ۹۲/۵۶ درصد رسيد. بنابراين مقدار بهينه جاذب را ۳ g/l با راندمان ۹۰/۴۹ درصد در نظر گرفته شد. % % mg/l g/l Axis Titl نمودار ۲. اثر مقدار جاذب در حذف رنگزاي MB (غلظت رنگزا ۱۰۰ mg/l زمان تماس ۶۰ دقيقه ph برابر ۱۰) MB Mthyln Blu C 16 H 18 N 3 OS 3 H 4 O / / (nm) (g/g mol) (cm 3 /g mol)

4 ۵۱/ % % q (mg/g) mg/l q(mg/g) تاثير زمان تماس زمان تماس واکنش بين جاذب و رنگزا يکي ديگر از پارامترهاي مورد بررسي بود. نتايج نشان دادند که با افزايش زمان تماس مقدار رنگ باقيمانده در محلول نيز کاهش مي يابد بطوري که در زمان ۱۵۰ دقيقه به بالاترين مقدار حذف (۹۶/۴۴ درصد) مي رسد و پس از ا ن راندمان فرايند تقريبا به حالت تعادل مي رسد. نمودار ۳- اثر زمان تماس در حذف رنگزاي MB (غلظت رنگزا ۱۰۰ برابر ۱۰ دوز جاذب (g/l ۳ ph mg/l تاثيرغلظت اوليه رنگزا تاثير غلظتهاي اوليه رنگ متيلن بلو در نمودار ۴ ا ورده شده است. با توجه به نمودار مي توان نتيجه گرفت که با افزايش غلظت اوليه رنگ در زمان تماس ۱۵۰ دقيقه دوز جاذب ۳ g/l و ph برابر ۱۰ کارايي حذف رنگ ابتدا افزايش و سپس کاهش مي يابد. نمودار ۴- اثر غلظت رنگزاي اوليه در حذف رنگزاي MB (زمان تماس ۱۵۰ دقيقه ph برابر ۱۰ دوز جاذب (g/l ۳ همچنين مشاهده مي شود که ظرفيت جذب با افزايش غلظت اوليه رنگ افزايش مي يابد. غلظت رنگزا از مقدار ۲۵ mg/l تا ۱۰۰ راندمان حذف روند صعودي داشته و به حدود ۹۳/۲۵ درصد مي رسد و در ادامه با افزايش غلظت ماده رنگزا در محلول کارايي فرايند کاهش مي يابد و به ۸۵/۴۵ درصد مي رسد. ايزوترم تعادلي اطلاعات جذب با ۲ نوع مدل ايزوترم فروندليچ و لانگموير ا ناليز شد. پارامترهاي تي وري مدلها همراه با ضريب رگرسيون در جدول ۲ و نمودارهاي ۵ و ۶ ليست شده است. با توجه به مقدار رگرسيون ) 2 R) هر يک از ايزوترمها مشخص مي شود که مدل فروندليچ (85 = 2 R) بيشترين مقدار را داشته و بهترين مدل در جذب سطحي رنگ متيلن بلو توسط جاذب مورد مطالعه مي باشد. % % q (mg/g) جدول ۲- ضرايب پارامترهاي مدل ايزوترم فروندليچ و لانگموير ( C) R 2 Qm (L mg -1 ) K l (Lg -1 ) R 2 n K f / / / / / ± 1/q y = 2.713x R² = /C نمودار ۶- ايزوترم فروندليچ براي حذف رنگ MB 1/q y = 2.713x R² = /C نمودار ۵- ايزوترم لانگموير براي حذف رنگ MB

5 /۵۲ سينتيك جذب (شبه درجه اول و دوم) سينتيك جذب براي تعيين مکانيسم کنترل فرايندهاي جذب سطحي استفاده مي شود. در مدل شبه درجه اول سرعت تغييرات برداشت جسم حل شده در زمان بطور مستقيم متناسب با تغييرات در غلظت اشباع و مقدار برداشت جاذب با زمان مي باشد. فرم خطي سينتيک مرتبه اول در معادله ۵ نشان داده شده است: معادله (۵): K1 Log( q qt ) Log( q ) t 2.33 رابطه خطي مدل شبه درجه دوم نيز در معادله ۶ ا مده است: معادله (۶): q برابر مقدار رنگزاي جذب شده در حالت در اين معادلات (mg/g) t مقدار رنگزاي جذب شده در زمان q t تعادل (g/mg) k 2 ثابتهاي سرعت تعادلي سينتيك درجه اول و دوم ميباشد. k 1 و مقادير بدست ا مده براي اين دو مدل در نمودارهاي ۷ و ۸ و جدول ۳ در شرايط ثابت (دماي ph ۲۲ ± ۲ o C برابر ۱۰ دوز جاذب ۳) g/l اراي ه شده است. مشاهده ميشود که مدل شبه درجه دوم براي اين فرايند با بالاترين ضريب همبستگي معتبرتر ميباشد. نمودار ۷- سينتيك شبه درجه اول براي جذب رنگزاي متيلن بلو Ln (q-qt) t/qt (min.g/mg) R² = R² = R² = t (min) R² = R² = R² = t (min) نمودار ۸- سينتيك شبه درجه دوم براي جذب رنگزاي متيلن بلو t q t k 1 2 q 2 1 q t R 2 / / / جدول ۳- ضرايب سينتيك جذب براي حذف رنگ MB در غلظتهاي مختلف رنگزا K R 2 2 q (5) K 1 q (Exp) q (5) / / / / / / / / / / / / / / / / / / (mg/l) بحث يافته هاي حاصل از ا زمايشات نشان داد که با تغييرات در ميزان ph از ۲ تا ۱۳ کارايي فرايند افزايش مي يابد بطوري که در ph برابر ۱۰ بالاترين راندمان (۸۵/۲۶ ) حاصل شد. اين را مي توان با در نظر گرفتن کشش الکترواستاتيکي موجود بين شارهاي منفي سطح گسترده اي از جاذب توضيح داد که منجر به جذب رنگ کاتيوني متيلن بلو مي شود. به عبارت ديگر يا افزايش ph سطح يون + H موجود در محلول کاهش همچنين يون - OH افزايش خواهد يافت و به موجب ا ن ميزان يونهاي مثبت بر روي سطح جاذب افزايش مي يابد [۱۲, ۹]. با افزايش ph رفتار يکساني از اين نتيجه در مطالعات ديگر نيز مشاهده گرديد. در مطالعه اي که Kushwaha و همکاران در سال ۲۰۱۱ بر روي کربن فعال حاصل از زاي دات کشاورزي بر روي حذف ۲ رنگ (متيلن بلو و سبز) از محلولهاي ا بي انجام دادند مشخص شد که با افزايش ph کارايي حذف افزايش مي يابد.[۲۲] همچنين در مطالعه ديگري که توسط Pavan و همکاران انجام شد نيز مشاهده گرديد که با افزايش ph تا حدود ۱۲ راندمان فرايند تا ۹۶ درصد افزايش مي يابد [۱۰].

6 ۵۳/ بر خلاف اين نتايج در مطالعهاي که توسط Kamal Amin با جاذب تهيه شده از باگاس بر روي رفتار جذب رنگ انجام شد مشاهده ميشود که با افزايش در ph تا ۹ ميزان حذف نيز کاهش يافته و به حدود ۵۱ درصد ميرسد [۸]. در مطالعه ديگر توسط Siddiqu که بر روي حذف رنگ راکتيو بلو ۱۹ انجام شد چنين نتيجهاي مشاهده شد [۱۹]. دليل مخالف بودن ا ن با نتايج اين مطالعه را ميتوان به ساختار رنگ و نوع جاذب مرتبط دانست.اين واقعيت در مورد افزايش راندمان با افزايش ph محلولهاي رنگي با پايه کاتيوني در رابطه ۱ و ۲ ا مده است [۲۳]: S - OH + OH - SO - + H 2 O رابطه (۱): SO - + Dy + S - O - Dy رابطه (۲): در اين مطالعه با افزايش در ميزان جاذب کارايي فرايند بطور چشمگيري افزايش يافته و از ۵۸ درصد به حدود ۹۴ درصد در مدت زمان واکنش رسيد. در بيان توصيف اين واقعيت مي توان اظهار داشت که با افزايش مقدار جاذب در شرايط برابر مکانهاي فعال و در دسترس براي فعل و انفعالات بين جاذب جزء جذب شونده (رنگ) از محلول افزايش مي يابد و در همين راستا ظرفيت جذب توسط خاکسترکربن فعال حاصل از پوست گردو کاهش مي يابد [۱۷]. اين روند در مطالعه Gong و همکاران در حذف رنگ کاتيوني توسط پودر پوست بادام زميني از فاضلاب سنتتيک هم ذکر شده است [۳]. همچنين نتايج مطالعات ديگري از يافته هاي اين مطالعه تبعيت مي کند,۲۴].[۸,۱۰,۱۴ زمان تماس واکنش پارامتر موثر در تعيين عملکرد فرايند مي باشد بر همين اساس نتايج حاصل از سنجش اين پارامتر نشان داد که مقدار رنگ باقيمانده در محلول کاهش و ظرفيت جذب افزايش مي يابد. بالاترين مقدار حذف رنگ متيلن بلو از محلولهاي ا بي در زمان کمتر از ۲/۵ ساعت بدست ا مد اما پس از گذشت اين زمان کارايي فرايند تغيير چنداني نکرده و مي توان ا ن را حالت تعادل دانست که نتيجه کاهش سايتهاي فعال با گذشت زمان مي باشد. بطور کلي ظرفيت جذب با افزايش زمان تماس افزايش و در يک زمان مشخص ثابت مي ماند و از ا ن زمان به بعد رنگ موجود در محلول حذف نمي شود. در اين حالت مقدار رنگ جذب شده با مقدار واجذب شده در حالت تعادل قرار دارد [۲۵, ۱۴]. يافته هاي اين مطالعه با مطالعات مشابه انجام شده مطابقت دارد [۲۶, ۲۰]. نتايج تاثير غلظتهاي اوليه رنگ متيلن بلو بر کارايي حذف نشان داد که با افزايش غلظت رنگزاي اوليه ميزان حذف رنگ ابتدا افزايش و به تدريج کاهش يافت. ابتدا در شرايط ثابت (مقدار جاذب و زمان تماس ثابت) با افزايش غلظت رنگ از ۲۵ mg/l تا ۱۰۰ ميزان حذف نيز افزايش يافته ولي با افزايش بيشتر در غلظت رنگ اوليه کارايي فرايند نيز کاهش مي يابد. اين موضوع ممکن است ناشي از اين حقيقت باشد که در غلظتهاي کم ماده رنگزا مولکولهاي ماده رنگي به سرعت روي سطح جاذب جذب شده و با افزايش در غلظت اوليه رنگ منجر به اشباع شدن سطح جاذب در زمان کوتاه شده و يا به دليل دافعه ايجاد شده بين مولکولهاي رنگزا مي باشد در نتيجه ميزان جذب را کاهش مي دهد [۲۲, ۱۱]. در مطالعه اي که توسط Entzari و همکاران بر روي حذف سريع و موثر راکتيو بلک ۵ با روش ترکيبي اولتراسوند و جذب انجام گرفته نشان داده شده است که با افزايش غلظت رنگ کارايي حذف کاهش مي يابد که بدليل تعداد جايگاههاي ثابت بر روي يک مقدار مشخص از جاذب ذکر شده است [۴]. در مطالعه ديگر Khattri و همکارانش نشان دادند که جذب سبز مالاکيت بر روي خاک اره با افزايش غلظت رنگ راندمان حذف کاهش مي يابد [۱۶]. ايزوترمهاي جذب جزء مولکولهاي جاذب در شرايط تعادلي بين فاز مايع و جامد را نشان مي دهند. اساس ايزوترمها در توصيف رفتارهاي جزء جذب شونده و جاذب و همچنين اراي ه مهمترين طرح از نوع جذب مي باشد [۱۵]. در مدل لانگموير يک لايه از مولکولهاي ماده حل شده جذب جاذب شده و در تمامي سطوح جاذب مقدار انرژي جذب يکسان و پيوندهاي جذب برگشت پذير فرض مي شوند و در مدل فروندليچ مناطق موجود روي سطح جسم جاذب يکنواخت نبوده و قدرت جذب متفاوتي دارند [۱۱]. نتايج حاصل از مطالعات ايزوترمي نشان داد که ضريب همبستگي معادله ايزوترمي فروندليچ در حد نسبتا بالايي ( ۸۵) قرار دارد. بنابراين مي توان گفت که حذف رنگ متيلن بلو بصورت چند لايه و از معادله ايزوترمي فروندليچ پيروي مي کند. در مطالعه Gulnaz و همکاران جذب رنگ راکتيو قرمز ۱۹۸ بر روي جاذب استخراج شده از پوست سيب زميني با ايزوترم مدل لانگموير تطابق داشته است [۱۱]. همچنين معادلات سينتيک جذب براي هر سه غلظت مورد مطالعه نشان داد که جذب رنگ کاتيوني متيلن بلوبر روي کربن فعال مورد ا زمايش از معادله شبه درجه دوم تبعيت مي کند. گزارشات مشابهي در مطالعات ديگران ا ورده شده است,۱۹].[۱۵

7 /۵۴ نتيجه گيري اين تحقيق نشان داد که خاکستر تهيه شده از پوست گردو مي تواند يک جاذب موثر در حذف رنگزاي متيلن بلو از پسابهاي نساجي باشد. ۳ g/l خاکستر مورد مطالعه به عنوان مقدار بهينه جاذب در اين مطالعه در شرايط mg/l رنگزا دماي ۲۲±۲ درجه سانتي گراد مدت زمان ۱۵۰ دقيقه و سرعت همزن ۱۵۰ rpm در نظر گرفته شد. در اين شرايط بيشترين راندمان حذف برابر ۹۳/۲۵ درصد بود. نتايج بيانگر اين مطلب مي باشد که مدل شبه درجه دوم براي چنين فرايند جذبي مناسب بوده و از مدل جذبي چند لايه ي فروندليچ تبعيت مي کند. در اين بررسي کارايي فرايند با دوز جاذب زمان تماس و ميزان ph رابطه مستقيم و با غلظت رنگزا رابطه معکوس داشت. در کل ميتوان نتيجه گرفت که خاکستر حاصل از پوست گردو (که يکي از زاي دات کشاورزي حال حاضر مي باشد) مي تواند به عنوان يک جاذب طبيعي ارزان قيمت در حذف رنگزاي متيلن بلو از پسابهاي نساجي بکار رود. تشکر و قدرداني اين تحقيق با حمايت مالي معاونت تحقيقات و فن ا وري دانشگاه علوم پزشكي زاهدان به انجام رسيده است. همچنين نويسندگان بر خود لازم مي دانند از رياست محترم دانشگاه مسي ولين محترم پژوهشي دانشگاه علوم پزشکي زاهدان و کارشناسان محترم ا زمايشگاه دانشکده بهداشت زاهدان کمال قدرداني و سپاس را نمايند. REFERENCES 1. Kaur S, Singh V. TiO2 mdiatd photocatalytic dgradation studis of Ractiv Rd 198 by UV irradiation. Journal of Hazardous Matrials. 27;141(1): Nadi H, Alizadh M, AhmadAbadi M, Yari A, Hashmi S. Rmoval of Ractiv Dys (Grn, Orang, and Yllow) from Aquous Solutions by Panut Shll Powdr as a Natural Adsorbn. Arch Hyg Sci. 212;1(2): Gong R, Li M, Yang C, Sun Y, Chn J. Rmoval of cationic dys from aquous solution by adsorption on panut hull. Journal of Hazardous Matrials. 25;121(1 3): M.H EZ-H, N A. Fast and ffici nt rmoval of Ractiv Black 5 from aquous solution by a combind mthod of ultrasound and sorption procss. Ultrasonics Sonochmistry. 27;(15): Gómz V, Larrchi MS, Callao MP. Kintic and adsorption study of acid dy rmoval using activatd carbon. Chmosphr. 27;69(7): Özcan A, Ömroğlu Ç, Erdoğan Y, Özcan AS. Modification of bntonit with a cationic surfactant: An adsorption study of txtil dy Ractiv Blu 19. Journal of Hazardous Matrials. 27;14(1 2): Zhu M-X, L L, Wang H-H, Wang Z. Rmoval of an anionic dy by adsorption/prcipitation procsss using alkalin whit mud. Journal of Hazardous Matrials. 27;149(3): Amin NK. Rmoval of ractiv dy from aquous solutions by adsorption onto activatd carbons prpard from sugarcan bagass pith. Dsalination. 28;223(1 3): Río AId, Frnándz J, Molina J, Bonastr J, Cass F. Elctrochmical tratmnt of a synthtic wastwatr containing a sulphonatd azo dy. Dtrmination of naphthalnsulphonic compounds producd as main by-products. Dsalination. 211;273(2 3): Pavan FA, Mazzocato AC, Gushikm Y. Rmoval of mthyln blu dy from aquous solutions by adsorption using yllow passion fruit pl as adsorbnt. Biorsourc Tchnology. 28;99(8):

8 ۵۵/ 11. O GA, S K. Rmoval of Ractiv Rd 198 from aquous solution by Potamogton crispus. Chmical Enginring Journal. 211;174(2 3): Fanchiang J-M, Tsng D-H. Dgradation of anthraquinon dy C.I. Ractiv Blu 19 in aquous solution by ozonation. Chmosphr. 29;77(2): Madrakian T, Afkhami A, Ahmadi M. Adsorption and kintic studis of svn diffrnt organic dys onto magntit nanoparticlsloadd ta wast and rmoval of thm from wastwatr sampls. Spctrochimica Acta Part A: Molcular and Biomolcular Spctroscopy. 212;99(): Amin NK. Rmoval of dirct blu-16 dy from aquous solution using nw activatd carbons dvlopd from pomgranat pl: Adsorption quilibrium and kintics. Journal of Hazardous Matrials. 29;165(1 3): Canr N, Kiran I, Ilhan S, Iscn CF. Isothrm and kintic studis of Burazol Blu ED dy biosorption by drid anarobic sludg. Journal of Hazardous Matrials. 29;165(1 3): Khattri SD, Singh MK. Rmoval of malachit grn from dy wastwatr using nm sawdust by adsorption. Journal of Hazardous Matrials. 29;167(1 3): Mahmoud MS, Farah JY, Farrag TE. Enhancd rmoval of Mthyln Blu by lctrocoag ulation using iron lctrods. Egyptian Journal of Ptrolum. 213;22: Gil A, Assis FCC, Albniz S, Korili SA. Rmoval of dys from wastwatrs by adsorption on pillard clays. Chmical Enginring Journal. 211;168(3): Siddiqu M, Farooq R, Khalid A, Farooq A, Mahmood Q, Farooq U, t al. Thrmal-prssur-mdiatd hydrolysis of Ractiv Blu 19 dy. Journal of Hazardous Matrials. 29;172(2 3): Sohrabnzhad S, Pourahmad A. Comparisonabsorption of nw mthyln blu dy in zolit and nanocrystal zolit. Dsalination. 21;256(1 3): N KH. Hazardous Organic Pollutants in, Colord Wastwatrs. Nova Scinc Publishrs NY. 28;5: Kushwaha AK, Gupta N, ChattopadhyayaMC. Rmoval of cationic mthyln blu and malachit grn dys from aquous solution by wast matria ls of Daucus carota. Journal of Saudi Chmical Socity. 211;1(2): Santhi T, Manonmani S, Vasantha VS, Chang YT. A nw altrnat iv adsorbntfor th rmoval of cationicdys from aquous solution. Arabian Journal of Chmistry. 211;1(1): Janos P, Coskun S, Pilařová V, Rjnk J. Rmoval of basic (Mthyln Blu) and acid (Egacid Orang) dys from watrs by sorption on chmically tratd wood shavings. Biorsourc Tchnology. 29;1(3): Ponnusami V, Krithika V, Madhuram R, Srivastava S N. Biosorption of ractiv dy using acid-tratd ric husk: Factorial dsign analysis. Journal of Hazardous Matrials27;142(1-2): Gök Ö, Özcan AS, Özcan A. Adsorption bhavior of a txtil dy of Ractiv Blu 19 from aquous solutions onto modifid bntonit. Applid Surfac Scinc. 21;256(17):

9 7 Equilibrium and synthtic studis of mthyln blu dy rmoval using ash of walnut shll Hossin Jafari Mansoorian *1, Amir Hossin Mahvi 2, Frdos Kord Mostafapoor 3, MostafaAlizadh 4 1. Instructor, Halth Promotion Rsarch Cntr, Zahdan Univrsity of Mdical Scincs, Zahdan, Iran 2. Assistant profssor, School of Public Halth, Thran Univrsity of Mdical Scincs, Thran, Iran 3. Assistant profssor, Halth Promotion Rsarch Cntr, Zahdan Univrsity of Mdical Scincs, Zahdan, Iran 4. MSc Studnt of Environmntal Halth, studnt s scintific rsarch cntr of Univrsity of Mdical Scincs Zahdan, Zahdan, Iran ABSTRACT Background and Aims: Wastwatr tratmnt and color rmoval is always on of th most important masurs to control pollution from industrial fflunts spcially in th txtil and dying industry. This industry is on of th largst producrs of organic compounds and color. For this rason, thir tratmnt conditions ar complicatd and difficult. This study invstigats th fficacy of ash producd from walnut shll as a natural adsorbnt in color rmoval of mthyln blu (MB) from aquous solutions in th xprimntal condition. Matrials and Mthods: At prsnt study, ffct of various oprating paramtrs such as ph (2-13), raction tim (3-25 min), amount of adsorbnt dosag (.2-5 g/l) and initial concntration of dy (25-25 mg/l) on color rmoval from synthtic wastwatr wr studid. Also th adsorption bhavior of dys by isothrms of Frundlich and Langmuir and synthtic of adsorption wr conductd using xcl program and rgrssion cofficint. Rsults: Maximum rmoval fficincy of mthyln blu (93.25%) wr achivd at optimal ph 1, raction tim 15 min, adsorbnt dosag 3 g/l and initial dy concntration 1 mg/l. Data of this study was fittd with Langmuir and Frundlich isothrms and mor fittd with Frundlich (R=.85). Also, kintic adsorption study showd that for initial dy concntrations 1, 15 and 2 mg/l, psudo-scond ordr kintic is mor favorabl (R 2 =.99). Conclusion: Mor than 9% rmoval fficincy for MB dy showd that this adsorbnt is an ffctiv natural compound and also inxpnsiv for tratmnt procsss. Hnc, using this tchniqu and procss was rcommndd for dy pollutants rmoval from aquous nvironmnts. Ky words: Walnut, mthyln blu dy, adsorption kintics, quilibrium isothrm *Corrsponding Author: Instructor, Halth Promotion Rsarch Cntr, Zahdan Univrsity of Mdical Scincs, Zahdan, Iran Fax: h.mansoorian@yahoo.com Rcivd: 15 Dc. 213 Accptd: 1 Fb. 214