تأثیر بیوچار تفاله پسته بر جذب سطحی فلوراید در محلول آبی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم خاک دانشگاه شهید باهنر کرمان ایران

2 گروه علوم خاک، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

3 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشگاه شهید باهنر کرمان

چکیده

در این پژوهش بیوچار تفاله پسته از طریق گرماکافت در دمای 600 درجه سانتی گراد به مدت 3 ساعت با نرخ افزایش دمای 25 درجه سانتی گراد بر دقیقه تهیه شد. به منظور تعیین هم دماهای جذب سطحی،20 میلی‌لیتر محلول فلوراید با غلظت‌های مختلف (صفر،3، 6 و 9 میلی‌گرم بر لیتر) از نمک NaF به 0/5 گرم از بیوچار اضافه شد و سپس نمونه ها به مدت 24 ساعت تکان داده شدند و در نهایت مدل های هم‌دمای لانگمیر، فروندلیچ و تمکین بر داد‌های جذب برازش داده شدند. به منظور بررسی اثر زمان بر جذب سطحی فلوراید،20 میلی‌لیتر محلول فلوراید با غلظت‌های اولیه 3، 6 و 9 میلی‌گرم بر لیتر به 0/5 گرم از بیوچار اضافه شد و نمونه ها در فاصله زمانی (15، 30، 45، 60، 90،75، 105، 120، 135، 165، 180، 195، 210 ،225 و 240 دقیقه) تکان داده شدند. سپس غلظت فلوراید اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که با افزایش زمان تماس درصد جذب فلوراید به وسیله بیوچار افزایش یافته است و پس از گذشت 240 دقیقه برای غلظت‌های 3، 6 و 9 میلی‌گرم بر لیتر به ترتیب 70/89، 63/05 و 54/66 درصد بدست آمد. مدل‌های شبه مرتبه اول و شبه مرتبه دوم نسبت به سایر مدل‌ها، بعنوان بهترین رابطه سینتیک جذب سطحی فلوراید معرفی شدند. نتایج برازش داده‌های به دست آمده با مدل‌های هم دمای جذب سطحی لانگمیر، فروندلیچ و تمکین نشان داد که مدل لانگمویر توصیف بهتری از فرآیند جذب فلوراید بوسیله بیوچار ارائه مینماید. حداکثر جذب فلوراید 306 ( mg kg-1) توسط بیوچار از مدل لانگمویر بدست آمد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The effect of pistachio pulp biochar on the adsorption of fluoride in aqueous solution

نویسندگان [English]

  • abolfazl khademi Jolgenejad 1
  • majid fekri 2
  • Majid Mahmoodabadi 3
1 M.Sc. Student, Department of Soil Science, Agriculture Faculty, Shahid Bahonar University of Kerman. Iran.
2 Department of soil science,agriculture faculty. shahid bahonar university of kerman
3 Department of Soil Science, Agriculture Faculty, Shahid Bahonar University of Kerman
چکیده [English]

In this study, pistachio pulp biochar was produced through pyrolysis at 600 °C for 3 hours with a heating rate of 25 °C min-1. To determine the adsorption isotherms, 20 mL of fluoride solution with different concentrations (zero, 3, 6 and 9 mg L-1) of NaF salt was added to 0.5 g of biochar and then the samples were shaken for 24 hours and finally the adsorption data were fitted to Langmuir, Freundlich and Temkin isotherm models. In order to investigate the effect of time on fluoride adsorption, 20 ml of fluoride solution with initial concentrations of 3, 6 and 9 mg L-1 was added to 0.5 g of biochar and samples were shaken for different times (15, 30 , 45, 60, 90,75, 105, 120, 135, 165, 180, 195, 210, 225 and 240 minutes). Then, the concentration of Fluoride was measured. The results showed that with increasing the contact time, the percentage of fluoride adsorption by biochar increased and after 240 minutes for concentrations of 3, 6 and 9 mg L-1 were obtained 70.89, 63.05 and 54.66, respectively. The pseudo-first-order and pseudo-second-order models were introduced as the best kinetic models of fluoride adsorption compared to other models. The results of fitting the data to the Langmuir, Freundlich and Temkin isotherm models showed that Langmuir model provides a better description of the fluoride adsorption process by biochar.The maximum fluoride adsorption (306 mg kg-1) was obtained by biochar from the Langmuir model.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Biochar
  • Adsorption
  • kinetic
  • fluoride
  • Isotherm