بررسی تاثیر اندازه ذره و غلظت سورفکتانت بر راندمان جذب و رهاسازی نیترات در محیط های آبی توسط زئولیت اصلاح شده با HDTMA

Abstract

سابقه و هدف: آنیون نیترات به علت دارا بودن بار منفی تمایلی به جذب روی ذرات خاک ندارد، لذا از نیمرخ خاک خارج و وارد آبهای سطحی و زیرزمینی میشود. رسها در حالت طبیعی، اغلب دارای ویژگی آنیون گریزی بوده و قادر به جذب مولکولهای کم محلول در آب، غیر قطبی و مولکولهای آلی غیر یونی نیستند، اما میتوان با اصلاح رسها آنها را به رسآلی تبدیل و برای جذب و پالایش آنیونها و ترکیبات آنیونی و غیر آنیونی آلی مضر در محیط-های آبی استفاده کرد. این مطالعه به منظور بررسی راندمان جذب و واجذب نیترات توسط رس زئولیت-کلینوپتیلولیت ایرانی (سمنان) اصلاح شده با سورفکتانت هگزادسیل تری متیل آمونیوم بروماید(HDTMA-Br) صورت گرفت.مواد و روشها: راندمان جذب نیترات توسط زئولیت ایرانی اصلاح شده با سورفکتانت کاتیونی HDTMA-Br تحت سه تیمار اندازه ذره، سطوح سورفکتانت و غلظت اولیه نیترات مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی ثبات نیترات جذب شده، واجذب در سطح سورفکتانت 200 درصد و در دو غلظت 3 و14میلی مولار در زمان های مختلف بررسی شد. آزمایشات به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی انجام شد. نانو و میکرو ذرات زئولیت با استفاده از روش سانتریفیوژ جدا شدند. ظرفیت تبادل کاتیونی بیرونی زئولیت با استفاده از روش جایگزینی سدیم با یون ترت-بوتیل آمونیم تعیین شد. مورفولوژی و ساختار کانی زئولیت مورد مطالعه با استفاده از روش‌های XRD ، EDX ، SEM و AFM مورد بررسی و شناسایی قرار گرفت. یافته ها: در نانو زئولیت آلی، راندمان جذب و پالایش نیترات در سطح سورفکتانت 200 درصد CEC بیرونی، در غلظتهای اولیه 3، 6، 14، 20 و 30 میلی‌مولار نیترات به ترتیب، 92، 88، 77، 67، و 56 درصد، در حالی که راندمان جذب و پالایش ذرات میکرو زئولیت در غلظتهای فوق به ترتیب، 75، 67، 50، 41 و 33 درصد بود. راندمان جذب نیترات توسط میکرو زئولیت آلی در سطح سورفکتانت 100 درصد CEC بیرونی، به ترتیب، 53، 46، 35، 28 و20 درصد بود. درصد واجذب در غلظت 3 میلی مولار نیترات در نانو زئولیت آلی، بین 6/2 تا 7/5 درصد و در غلظت 14 میلی‌مولار نیترات، بین 9/8 تا 2/12 درصد و در میکرو زئولیت 21 تا 33 درصد بود. نتیجه گیری: نتایج این تحقیق نشان داد که تفکیک دقیق ذرات نانو زئولیت به روش سانتریفیوژ، غلظت اولیه نیترات و سطح سورفکتانت در افزایش راندمان جذب و پالایش نیترات از محیطهای آبی تاثیر بسیار زیادی دارد. نانو زئولیتهای آلی علاوه بر دارا بودن راندمان بسیار بالا در جذب و حذف نیترات از محیط، ثبات و پایداری خوبی نیز در نگهداشت نیترات از خود نشان دادند

Keywords

• نانو و میکرو زئولیت آلی
• رس آلی
• هگزادسیل‌تری‌متیل آمونیم
• ظرفیت تبادل کاتیونی بیرونی
• کلینوپتیلولیت