نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه محیط زیست، دانشکده علوم پایه، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان، ایران

2 گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی ایلام، ایلام، ایران

چکیده

ایبوپروفن به‌دلیل برخورداری از خاصیت ضد تب و درد، یکی از داروهای پر مصرف در سطح جهان است که از راه‌های مختلف به چرخه محیط‌زیست وارد شده و با ایجاد آلودگی در منابع آبی بر سلامت موجودات زنده تاثیر می‌گذارد. لذا، این مطالعه با هدف بررسی کارایی کربن اصلاح شده کاه و کلش کنجد در حذف ایبوپروفن از محلول‌های آبی انجام شد. بدین منظور، از کلرید آمونیوم، کلرید روی و اسید فسفریک برای بهینه‌سازی جاذب استفاده شد. همچنین، تغییرات در سطح جاذب و ویژگی‌های آن با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و تکنیک طیف‌سنجی مادون قرمز (FTIR) مطالعه شد. بعد از تعیین شرایط بهینه متغیرهای pH، زمان تماس، دما و دوز جاذب، فرآیند جذب سطحی تحت سه مدل لانگمویر، فروندلیچ و دوبینین-رادوشکویچ مورد بررسی قرار گرفت. از طرفی، از مدل‌های جنبشی سینتیک درجه اول و شبه درجه دوم برای پردازش داده‌های جذب استفاده شد. نتایج نشان داد که، فرآیند جذب سطحی با توجه به ضرایب تعیین (R2) برابر با 0.987 و 0.999 که بزرگ‌تر از ضرایب سایر مدل‌های مورد بررسی بود، به‌ترتیب از ایزوترم فروندلیچ و سینتیک شبه درجه دو پیروی کرده است. pH، زمان تماس، غلظت اولیه ایبوپروفن و دوز جاذب بهینه نیز به‌ترتیب برابر با 3، min 120، mg/L50 و g/L 10/0 در دمای C° 25 بود. نتایج این مطالعه نشان داد که از بقایای کشاورزی از جمله کاه و کلش کنجد می‌توان به‌عنوان جاذب موثر و مقرون به‌صرفه برای حذف باقی‌مانده ترکیبات دارویی از محلول‌های آبی استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Equilibrium and Kinetic study of Removal of Ibuprofen from Aqueous Solutions Using Modified Carbon Sesame Straw

نویسندگان [English]

  • Behrouz Sohrabian 1
  • Soheil Sobhan Ardakani 1
  • Bahareh Lorestani 1
  • Mehrdad Cheraghi 1
  • Heshmatollah Nourmoradi 2

1 Department of the Environment, College of Basic Sciences, Hamedan Branch, Islamic Azad University, Hamedan, Iran

2 Department of Environmental Health Engineering, School of Health, Ilam University of Medical Sciences, Ilam, Iran

چکیده [English]

Ibuprofen is one of the most widely used drugs all over the world, due to its anti-fever and analgesic properties. This drug infiltrates the environmental cycle in various ways and impacts the health of living organisms by polluting water sources. Therefore, this study was conducted to remove ibuprofen from aqueous solutions using modified carbon sesame straw. In so doing, sesame straw was taken as an adsorbent and ammonium chloride, zinc chloride and phosphoric acid were utilized for optimization and the adsorbent efficiency in removing ibuprofen from synthetic aqueous solutions was examined. Any changes in the adsorbent surface and its properties were analyzed using scanning electron microscopy (SEM) and infrared spectroscopy (FTIR). After determining the optimal conditions for pH, contact time, temperature and adsorbent dose, the adsorption process was evaluated under three models such as Langmuir, Freundlich and Dubinin–Radushkevich. Also, two first-order and quasi-second-order kinetic models were done for processing the adsorption data. The results indicated that the adsorption process followed the Freundlich isotherm and quasi-quadratic kinetics models. The optimum pH, contact time, initial concentration of ibuprofen and adsorbent dose were 3, 120 min, 50 mg/L and 0.10 g/L at 25 °C, respectively. Based on the results obtained, agricultural residues such as sesame straw can be used as an effective and cost-effective adsorbent to remove residual drug compounds from aqueous solutions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Adsorption isotherm
  • Aqueous solutions
  • Pharmaceutical residues
  • Activated carbon