نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• شهریار مهدوی ¹
• بهناز طاهری نیا ²
• امیر حسین سیاح زاده ³

¹ دانشیار گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ملایر. ایران.

² کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران

³ استادیار دانشگاه ملایر

چکیده

سولفات یک آنیون مهم در آبهای طبیعی است که تولید عمده آن نتیجه فعالیتهای صنعتی، معدن کاوی، شیمیایی غیرآلی و زهکشی‌های اسیدهای معدنی است. در این پژوهش کارآیی حذف یون سولفات توسط نانو رس مونت‌موریلونیت (جاذب) از آب با تعیین اثر غلظت جاذب نانو رس مونت موری لونایت،pH ، زمان و دما برای تعیین شرایط بهینه و سپس ایزوترم‌های جذب (همدماهای جذب) سولفات مورد بررسی قرار گرفت. بیش‌ترین میزان حذف سولفات در غلظت یک گرم بر لیتر نانو رس مونت موری لونایت برابر 74/4 میلی گرم بر گرم ( 7/23 درصد)، pH 3 برابر 78/2 میلی گرم بر گرم ( 8/27 درصد)، زمان 90 دقیقه برابر 15/2 میلی گرم بر گرم ( 5/21 درصد)، دمای °C 25 برابر 54/3 میلی گرم بر گرم ی( 4/35 درصد) بدست آمد. ثابت های ترمودینامیکی جذب نشان دادند ماهیت جذب سولفات بر روی سطوح جاذب گرما زا و خود به خودی است. ایزوترم‌های جذب نیز براساس اعمال شرایط بهینه انجام شد. در نتیجه معادله ایزوترمی لانگمویر در مقایسه با فروندلیچ با ضریب تبیین 964/0=2R، بر داده‌ها برازش بهتری پیدا کرد که نشان‌دهنده سطوح جذبی یک لایه است. همچنین ماکزیمم جذب نانو رس مونت-موریلونیت 7/9 میلی گرم گوگرد (SO4˭-S) بر گرم جاذب به دست آمد.

کلیدواژه‌ها

• "
• آلودگی منابع آب"
• ، "
• ترمودینامیک"
• سینتیک"
• سولفات"
• ،"
• محلول‌های آبی"

موضوعات

• آلودگی آب

عنوان مقاله [English]

The effect of montmorillonite nano-clay on sulfate removal from water

نویسندگان [English]

• ُShahriar Mahdavi ¹
• Behnaz Taherinia ²
• Amir Hossein Sayyah zadeh ³

¹ Associate Professor of Soil Science, Faculty of Agriculture, Malayer University, Iran

² Master of Water Resources Engineering, Malayer University, Malayer, Iran

³ Assistant Professor of Malayer University

چکیده [English]

Sulfate is an important anion in natural waters and inorganic chemical industrial emissions and mineral acids drainage . In this study, the removal of sulfate ions by montmorillonite nano-clay from water and the effect of Sulfate is an important anion in natural waters and is mostly generated from industrial activities, mining, inorganic chemicals, and drainage of mineral acids. Also, this compound is created from sulfur and sulfide oxidation processes. In this research, the efficiency of sulfate ion removal by montmorillonite nano-clay (adsorbent) from the water was investigated by determining the effect of adsorbent concentration, pH, time, and temperature to determine the optimal conditions and then the adsorption isotherms of sulfate. Thermodynamic constants showed that the nature of sulfate adsorption on adsorbent surfaces is exothermic and spontaneous. Adsorption isotherms were also performed based on applying optimal conditions. As a result, the Langmuir isotherm equation compared to the Freundlich equation with the coefficient of explanation R=0.964 found a better fit on the data, which indicates homogeneous and single-layer adsorption surfaces. Also, the maximum adsorption of montmorillonite nano-clay was 9.7 mg of sulfur (SO4˭-S) per gram. Therefore, this nano-clay was effective in removing sulfate from water and wastewater.

کلیدواژه‌ها [English]

• "
• Pollution of water resources"
• Thermodynamics"
• Kinetics"
• Sulfate"
• , "
• Aqueous solutions"