بررسی آزمایشگاهی حذف رنگ از آب با استفاده از جاذب طبیعی کائولن اصلاح شده

چکیده:

آلودگی آب توسط رنگ های مصنوعی تولیدشده از صنایع مختلف مانند کاغذ، لاستیک، نساجی، رنگدانه، آرایشی وبهداشتی، پلاستیک و چاپ یکی از نگرانی های اصلی است که با طرح های حفاظت از محیط زیست مواجه است. در این پژوهش، بررسی آزمایشگاهی حذف رنگ­های متیلن بلو، متیل رد، سافرانین و کریستال ویولت از محیط آبی با استفاده از جاذب طبیعی کائولن اصلاح شده مورد برسی قرار گرفت. به منظور سنتز جاذب مناسب کانی رسی کائولن به روش های آب شویی، بازشویی و اسیدشویی اصلاح سطح شد. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که کائولن اصلاح‌شده به روش اسیدشویی بالاترین قابلیت را برای حذف رنگ ها از محیط آبی دارد که علت اصلی آن در مساحت سطح، تخلخل و پتانسیل زتا بالاتر آن بوده است. اما کانی اصلاح شده به روش آبشویی نیز میزان فعالیت جذب مناسبی را نشان داد و به دلایل تاثیر منفی اسید در حین اصلاح سطح بر محیط زیست، کانی رسی به روش آبشویی برای ادامه پژوهش انتخاب شد. در مرحله بعد اصلاح سطح کانی رسی آب شویی بوسیله اکسید آهن و کیتوسان صورت گرفت و مجدد کاتالیست ها توسط آنالیزهای XRD، FTIR، BET، FESEM و پتانسیل زتا تعیین مشخصات شدند. نتایج نشان داد که کانی رسی تقویت شده با 5 درصد وزنی اکسید آهن و 40 درصد وزنی کیتوسان بهترین برهمکنش سطح کانی، اکسید آهن و کیتوسان را ایجاد کرده است که جذب بالای 90 درصد برای همه نمونه‌ها بدست آمد. همچنین ایزوترم های جذب، سینتیک و ترمودینامیک برای تمامی رنگ ها ارزیابی شد که با توجه به نوع رنگ (کاتیونی یا آنیونی)، اندازه مولکولی رنگ، شدت بارهای سطحی و برهمکش سطحی بین رنگ و سطح جاذب نتایج متفاوتی بدست آمد. بطور کلی جاذب سنتزی کائولن-اکسید آهن (wt% 5)-کیتوسان (wt% 40) حداکثر ظرفیت جذب mg/g 34/16، mg/g 41/21، mg/g 66/22 و mg/g 6/21 را به ترتیب برای رنگ های متیلن بلو، متیل رد، سافرانین و کریستال ویولت نشان داد. با توجه به نتایج می توان نتیجه گرفت که جاذب اصلاحی می‌تواند به عنوان یک جاذب مناسب برای حذف رنگ از محیط های آبی مورد توجه قرار گیرد.