یزد دانلود |
دانلود فایل علمی فایل ورد کامل مقاله پژوهشی درباره فرآیند جذب سطحی فلزات سنگین کادمیوم و سرب از محلولهای آبی توسط زیستتوده جلبک قهوهای Cystoseira indica
در حال بارگذاری
توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد
فایل ورد کامل مقاله پژوهشی درباره فرآیند جذب سطحی فلزات سنگین کادمیوم و سرب از محلولهای آبی توسط زیستتوده جلبک قهوهای Cystoseira indica دارای ۱۲ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد فایل ورد کامل مقاله پژوهشی درباره فرآیند جذب سطحی فلزات سنگین کادمیوم و سرب از محلولهای آبی توسط زیستتوده جلبک قهوهای Cystoseira indica کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
توجه : در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مقاله پژوهشی درباره فرآیند جذب سطحی فلزات سنگین کادمیوم و سرب از محلولهای آبی توسط زیستتوده جلبک قهوهای Cystoseira indica،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله پژوهشی درباره فرآیند جذب سطحی فلزات سنگین کادمیوم و سرب از محلولهای آبی توسط زیستتوده جلبک قهوهای Cystoseira indica :
مقدمه
توسعه واحدهای صنعتی جهان در طول سالهای گذشته موجب ورود مقادیر زیادی از فلزات سنگین به محیط زیست شده است، که به دنبال آن مشکلات زیادی برای موجودات زنده به ویژه آبزیان به وجود آمد. کادمیوم و سرب که کاربرد های متفاوتی در صنایع دارند در غلظتهای کم، سمی و برای موجودات خطرناک هستند(.(۱۱ سرب و کادمیوم در صنایع مختلفی از جمله صنایع رنگ سازی، تولید پلاستیک و آلیاژهای فلزی، سرامیک و باتریهای
کادمیوم، صنایع پالایش و ذوب سرب به کار می رود و به همین علت مقدار زیادی از آن از طریق پسابهای واحد های صنعتی به محیط زیست وارد می شوند(.(۱۴ فلزات سنگین به دلیل ویژگی بزرگنمایی زیستی خود می تواند به آسانی در اکوسیستمهای مختلف به پله های بالاتر زنجیره غذایی و در نهایت به بافتهای موجودات زنده از جمله انسان انتقال یابد. به همین دلیل وجود این ترکیبات شیمیایی خطرناک در محیط زیست همواره تهدید جدی
۲۳
Cystoseira indica
مجله پژوهشهای گیاهی (مجله زیست شناسی ایران) جلد ۲۷، شماره ۱، ۱۳۹۳
برای سلامتی موجودات زنده و انسان به شمار می رود(.(۱۴ امروزه بهره برداری از جلبکها در ابعاد صنعتی، کشاورزی، دارویی و غذایی بسیار توسعه یافته و تکنولوژی مدرن برای تولید و بهره برداری از جلبکها در کشور های صنعتی و پیشرفته جهان مورد استفاده قرار می گیرد. در کشور ایران علی رغم وجود منابع عظیم جلبکی در دریای عمان، خلیج فارس، دریای مازندران و دیگر منابع آب شیرین بایستی اذعان نمود که دانش جلبک شناسی و نیز جنبه های اقتصادی، صنعتی و کاربردهای اکولوژیکی و زیستی محیطی آنها ناشناخته مانده و تاکنون پژوهشهای جامع و کاربردی در خصوص این موجودات انجام نگرفته است.
در حال حاضر حذف زیستی فلزات سنگین از فاضلابها و منابع آبی یکی از مهم ترین پژوهشهای جهانی در بخش محیط زیست می باشد که یک مکانیسم بسیار مؤثر در حذف آلاینده ها از محلولهای آبی است و از مهم ترین فواید تکنولوژی نوین جذب بیولوژیکی، می توان به کم هزینه بودن فرآیند، امکان تولید جاذب در مقادیر زیاد، کارآیی بالا، عدم تولید لجن و کاربری آن در شرایط مختلف محیطی و امکان بازیافت فلزات، اشاره نمود .(۱۶)
فرآیند تصفیه زیستی آلاینده ها توسط موجودات مختلفی، از جمله جلبکها، باکتریها، قارچها، تک سلولیها و پروتوزوآها انجام می گیرد ۷) و (۱۰ اما به دلیل وجود ترکیبات پلی ساکاریدی مانند آلژینات و کاراژینتات در دیواره سلولی جلبکهای دریایی، آنها در مقایسه با سایر موجودات توانایی بالاتری در جذب بسیاری از فلزات دارند به همین علت در سالهای اخیر استفاده از جلبکها در فرآیند جذب زیستی بیشتر مورد توجه قرار گرفته است
.(۸)
هدف از این تحقیق، جداسازی یونهای کادمیوم (II) و
سرب (II) توسط جلبک قهوه ای Cystoseira indica و
تأثیر پارامترهای مختلف در میزان جذب می باشد. سینتیک
جذب با استفاده از معادلات سرعت درجه اول و درجه دوم مطالعه و همچنین چهار نوع از مدلهای جذب دو پارامتری برای مدل سازی مقدار جذب کادمیوم و سرب در جرمهای ۱ و ۲/۵ گرم جلبک سیستوسرا ایندیکا استفاده گردید.
مواد و روشها
مواد شیمیایی و آماده سازی جلبک: برای تهیه محلولهای حاوی یون کادمیوم (II) و سرب (II)، از نمکهای
Cd(NO3)2.2H2O و Pb(NO3)2 شرکت مرک MERCK
استفاده شد. که برای تهیه محلول فلزی Cd(II) و Pb(II) به صورت ۱۰۰۰ PPM، یک مقدار وزن شده از نمکها در آب مقطر دیونیزه حل گردید و برای تعیین غلظت دقیق محلولهای نمکی از دستگاه جذب اتمی استفاده شده است.
بر ای بررسی اثرات pH، زمان، دما و غلظت اولیه محلول
۴۰)، ۸۰ و ۱۲۰ میلی گرم بر لیتر)، ۱۰۰ سی سی محلول ۱۰۰ ppm از هر فلز در یک ارلن ۲۵۰ سی سی آماده شده
و مقادیر مختلف بیومس خشک جلبک ۱) و ۲/۵ گرم) به آن اضافه و روی شیکر قرار می گیرد. بعد از عمل اختلاط
و جذب مخلوط از کاغذ صافی عبور داده می شود. برای
تعیین مقدار فلز جذب شده از دستگاه جذب اتمی GBS
مدل Plus 932 استفاده شده است.
جلبک قهوه ای که از سواحل دریای
عمان جمع آوری شده بود، در محل، با آب آشامیدنی شسته شده و به مدت چهل و هشت ساعت در معرض نور آفتاب، خشک شد .این جلبک ، در آزمایشگاه به کمک آسیاب، خرد شده و با الک ( RETSCH AS -200) به ذراتی با اندازه متوسط ۰/۵- ۱ mm دانه بندی شد. سپس با آب دوباره تقطیر شده، شسته و مدت بیست و چهار ساعت در دمای ۸۰ درجه خشک شد. پس از خشک شدن، جلبک به هم می چسبد و ذرات بزرگتری ایجاد می شود که این امر به دلیل وجود اسیدهای آلژینات در جلبک و خاصیت چسبندگی اش است. بنابراین، لازم است جلبکها بعد از
۲۴
مجله پژوهشهای گیاهی (مجله زیست شناسی ایران)
خشک شدن کامل، دوباره با دستگاه الک، به همان اندازه قبل، دانه بندی شوند. در این تحقیق از دستگاه اسپکتروفوتومتری جذب اتمی (AAS) مدل SpectrAA.20
از شرکت Varian جهت تعیین غلظت کادمیوم و سرب در محلولها و برای تعیین مقدار pH محلول از دستگاه Metrohm استفاده شده است.
مطالعه مدلهای سینتیکی: سینتیک جذب، برای بررسی فرآیند کنترل کننده در سیستم جذب زیستی مانند انتقال جرم و پیشرفت واکنشهای شیمیایی به کار می رود. این مدلها شامل معادلات درجه اول و دوم می باشد که به صورت زیر است ۲) و .(۳
»۱« dq / dt K1(qe qt )
که در این معادله K1 ثابت سرعت جذب بیولوژیکی بر حسب min-1 و qe و qt به ترتیب میزان جذب فلز در زمان تعادل و زمان t بر حسب mg/g بوده، با لگاریتم گیری از رابطه فوق معادله زیر به دست می آید:
«۲» Kadt log(qe qt ) logqe
۲۳۰۳
از برازش خطی این معادله بر داده های آزمایشی، می توان مقدار qe و K1 را به دست آورد. برای به دست آوردن نقاط، حداکثر مقدارqe از داده های تجربی برای کادمیوم و سرب به ترتیب برابر ۱۴/۳۲ mg/g و ۱۰/۵۱ در جرمهای
۲/۵ گرم جلبک به دست آمد.
در مدل شبه درجه دوم که آن را به شکل زیر نشان می دهند:
»۳« dqt / dt K2 (qe qt )
که در این معادله K2 ثابت سرعت واکنش درجه دوم بر حسب g/mg.min است. qe و qt همانند معادله شبه درجه اول هستند. با انتگرال گیری از معادله ۳، رابطه زیر به دست می آید.
جلد ۲۷، شماره ۱، ۱۳۹۳
t «۴» ۱ ۱ t
qe K2qe2 q t
که مقدار K2 و qe از محاسبه شیب و عرض از مبدا نمودار
به دست می آید.
مدلهای ایزوترم جذب زیستی: مدلهای ایزوترم، نتایج آزمایشی را در قالب فرمولهای کاربردی با پارامترهای مفید در می آورد، به طوری که در طراحیها به راحتی قابل استفاده باشند. به عبارت دیگر، ایزوترم جذب نموداری از میزان جذب (qe) و غلظت تعادلی فلز (Ce) است. مدلهای ایزوترم جذب تعادلی دو پارامتری، شامل ایزوترمهای لانگمویر، فرویندلیش، تمکین و دوبینین- رادوشکویچ در این مطالعه استفاده شده است.
نتایج و بحث
اثر :pH یکی از پارامترهای مهم که در جذب زیستی فلزات سنگین تأثیر قابل ملاحظه ای می گذارد، pH اولیه محلول است. اثر pH روی جذب فلزات توسط جلبک مورد مطالعه گرفت و نتایج حاصل حاکی از آن است که
pH های خیلی پایین و خیلی بالا منجر به کاهش میزان جذب می شوند .(۱۴) شکل۱ نشان می دهد حداکثر حذف فلز(Cd(II و Pb(II) از محلول توسط بیومس درحد فاصل
۶ pH تا ۷ می باشد که برای فلز کادمیوم حداکثر حذف در این حد فاصل برای مقادیر جاذب ۱ و ۲/۵ گرم به ترتیب
۷۹/۱ درصد و ۸۹/۲ درصد و برای فلز سرب ۷۳/۲ درصد و ۶۹ درصد به دست آمده است. در مقادیر pH پایین تر، بین یونهای مثبت H و یون فلزی برای اتصال به سطح جاذب رقابت به وجود می آید. در نتیجه میزان حذف فلز در pH های پایین کم است. به عبارت بهتر، در pHهای پایین یونهای مثبت H بر روی سایتهای جذب، غلبه کرده و دسترسی کاتیونها به این سایتها در نتیجه نیروی دافعه محدود و سبب کاهش درصد جذب می شود. با افزایش
pH، جذب نیز افزایش می یابد که می توان گفت در این محدوده (خنثی و اسیدی ضعیف) اکثر فلزات، به صورت
۲۵
مجله پژوهشهای گیاهی (مجله زیست شناسی ایران) جلد ۲۷، شماره ۱، ۱۳۹۳
کاتیونهای محلول و آزاد برای جذب در دسترس قرار دارند
.(۵)
شکل -۱ اثر pH بر میزان درصد حذف Cd(II) و Pb(II) توسط مقادیر مختلف جلبک Cystoseira indica
می دهد با افزایش زمان، میزان جذب به طور قابل ملاحظه ای زیاد می شود .(۱)
اثر دما در جذب: شکل ۳ نشان می دهد که با افزایش دما مقدار جذب افزایش می یابد. زیرا با افزایش دما تعداد برخوردها بین ذرات و سطح جاذب زیاد شده و میزان جذب افزایش می یابد .(۹)
ایزوترمهای جذب سطحی: مدلهای ایزوترم دو پارامتری با داده های به دست آمده از آزمایشها همخوانی دارد و محاسبات ریاضی نشان می دهد جذب از هر چهار مدل پیروی می کند.
مدل لانگمویر(:(Langmuir جدول ۱ ایزوترم جذب سطحی Langmuir را برای هر دو فلز نشان می دهد.
معادلات Langmuir بدین صورت می باشد:
»۵« ۱ bCe qe qmaxbCe
شکل -۲ اثر زمان بر میزان درصد حذف Cd(II) و Pb(II) درpH=7 توسط مقادیر مختلف جلبک Cystoseira indica
اثر زمان تماس در جذب: شکل ۲ نشان می دهد در ۴۰
دقیقه اول تماس، میزان جذب افزایش چشمگیری با گذشت زمان دارد و بعد از گذشت زمان بیش از ۵۰ دقیقه میزان جذب تغییر قابل ملاحظه ای با گذشت زمان ندارد.
در این تحقیق نتایج کاملاً مشابهی در جذب هر دو فلز بر حسب زمان مشاهده گردید. مطالعات گذشته نشان می دهد که سرعت بیولوژیکی و زمان جذب به میزان غلظت اولیه بستگی ندارد ۱۲) و .(۱۵ برخی از تحقیقات انجام شده در مورد جذب فلز کبالت توسط Gracilaria corticota نشان
در این مدل، Ce غلظت تعادلی فلز در محلول (mg/l)، qe
میزان فلز جذب شده از محلول (mg/g) در حالت تعادل، qmax بیانگر تعداد کل سایتهای جاذب زیستی است که برای پیوند با فلزات در دسترس هستند. b ثابت تعادل جذب و نشان دهنده میل ترکیبی جاذب با جذب شونده است.
معادله لانگمویر به صورت زیر به شکل خطی در می آید:
«۶» ۱ ۱ ۱
qm qmbCe qe
مدل فریندلیچ :(Freundlich) جدول ۱ ایزوترم جذب سطحی Freundlich را برای هر دو فلز نشان می دهد.
معادله Freundlich به شکل زیر است:
اشتراکگذاری:
- لینک دانلود فایل بلافاصله بعد از پرداخت وجه به نمایش در خواهد آمد.
- همچنین لینک دانلود به ایمیل شما ارسال خواهد شد به همین دلیل ایمیل خود را به دقت وارد نمایید.
- ممکن است ایمیل ارسالی به پوشه اسپم یا Bulk ایمیل شما ارسال شده باشد.
- در صورتی که به هر دلیلی موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید با ما تماس بگیرید.
