حذف آرسنیک از محیط های آبی توسط نانوذرات آهن صفر تثبیت شده با نشاسته

مقدمه و اهمیت موضوع:مطالعه حاضر با هدف بررسی کارایی نانوذرات آهن صفر تثبیت شده با نشاسته در حذف آرسنات که از جمله مهمترین آلاینده های آب های زیرزمینی است انجام گردید. در سال های اخیرکاربرد نانو ذرات آهن صفر ظرفیتی به دلیل هزینه نسبتا کم و توانایی و بازده بالا در تجزیه آلاینده ها و همچنین حذف آرسنیت و آرسنات بیشترمورد توجه بوده است. چالش عمده در کاربرد این نانو ذرات تمایل شدید آن ها به متراکم شدن، رسوب سریع و در نتیجه کاهش توانایی انتقال و تحرک آن هاست و بایستی پایداری آنها با عوامل تثبیت کننده مناسب ارتقاء یابد.بدین منظور نشاسته به عنوان یک عامل تثبیت کننده ارزان، غیرسمی و قابل تجزیه بیولوژیکی در نظر گرفته شد.مواد و روشها: در فاز اول مطالعه نانوذرات آهن به روش احیای سولفات آهن سنتز شده و نشاسته به عنوان عامل تثبیت کننده مورد استفاده قرار گرفت.از تکنیک هایXRD وSEM نیز جهت بررسی ویژگی های ساختاری، ترکیب شیمیایی و خصوصیات مورفولوژیکی نانوذرات سنتز شده استفاده شد. در فاز دوم کارایی این ذرات در حذف آرسنیک تحت تأثیر عوامل مختلف از جمله غلظت اولیه آرسنات، pH، مقدارنانوذرات، زمان تماس و ... در راکتورهای ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت.نتایج و بحث: نتایج آزمایشات ناپیوسته نشان دهنده کارایی بالای نانوذرات تثبیت شده در حذف آرسنات در مقایسه با نانوذرات تثبیت نشده است. به طوریکه بیش از 90 درصد آرسنات (غلظت 2 میلی گرم در لیتر) با دوز 3/0گرم در لیتر نانوذرات تثبیت شده وpH حدود 7 در کمتر از 30 دقیقه از محیط آبی حذف گردید.درحالیکه در شرایط برابر کارایی حذف نانوذرات تثبیت نشده 74 درصد به دست آمد.با افزایش مقدار نانوذرات و زمان تماس کارایی حذف افزایش و با افزایش غلظت آلاینده میزان حذف کاهش یافت.بیشترین کارایی حذف در pH 5 تا 7 حاصل شد که نشانگر کارایی بالای این نانوذرات در حذف آرسنات از سیستم های آب طبیعی است. نتیجه گیری: قابلیت بالای نشاسته به عنوان یک تثبیت کننده مناسب و سازگار با محیط زیست برای افزایش کارایی نانوذرات آهن صفر ظرفیتی در حذف آرسنات از سیستم های آبی براساس نتایج بدست آمده قابل توجه است.

کلیدواژه ها:

آرسنات ، نانوذرات آهن صفر ، نشاسته ، تثبیت کننده ، آب های زیرزمینی