Journal of Guilan University of Medical Sciences
مجله علوم پزشکی گیلان
JGUMS
Literature & Humanities
http://journal.gums.ac.ir
1
admin
2383-4307
2423-4818
10.32598
fa
jalali
1392
10
1
gregorian
2014
1
1
22
88
online
1
fulltext
fa
حذف فتوکاتالیستی کروم شش ظرفیتی از محیطهای آبی با استفاده از نانوذرات اکسید روی در شرایط هوازی و بیهوازی: مطالعۀ سینتیکی
Photocatalytic Removal of Hexavalent Chromium from Aquatic Solution by Using of Zinc Oxide (ZnO) Nanoparticle in Aerobic and Anaerobic Condition: Kinetic Study
تخصصي
Special
پژوهشي
Research
چکیده مقدمه: یکی از عمدهترین آلایندههای محیط زیست که در پساب صنایع مختلف، از جمله آبکاری وجود دارد، کروم شش ظرفیتی است که برای انسان و محیط زیست، بسیار سمی است. هدف: هدف از این تحقیق، بررسی حذف فتوکاتالیستی کروم شش ظرفیتی از محیطهای آبی با استفاده از نانوذرات اکسید روی در شرایط هوازی و بیهوازی درسیستم ناپیوسته بود. مواد و روشها : ابتدا طراحی و ساخت راکتور صورت گرفت و بعد از آن، تاثیر pH، غلظت اولیۀ کروم شش ظرفتی در مقدار اولیۀ اکسید روی برابر با gr/L1در حضور گاز نیتروژن و اکسیژن به میزان L/min 2 بررسی شد. غلظت باقیماندۀ کروم شش ظرفیتی نیز به روش 5/1 دی فنیل کربازاید توسط دستگاه اسپکتروفتومتر (UV/VIS Shimadzo-1700, Japan)، در طول موج540 نانومتر تعیین گردید. نتایج: نتایج مشخص ساخت که کارایی حذف کروم شش ظرفیتی با افزایش pHاز 4 به 8 در شرایط ثابت، از 65/57% به 63/30% و از 5/79% به 67/68% به ترتیب در شرایط هوازی وبیهوازی کاهش یافت. همچنین با افزایش غلظت اولیۀ کروم از10 به50 میلی گرم بر لیتر،کارایی حذف در شرایط هوازی از 34/79% به 56/30%، و در شرایط بیهوازی از 98/98% به 46/40% کاهش یافت. میزان کارایی حذف در شرایط هوازی کمتر از شرایط بیهوازی بود. همچنین، در کلیۀ موارد، فرآیند مورد مطالعه از سینتیک درجۀ یک بهتر پیروی کرد. نتیجهگیری: به طور کلی، نتایج نشان داد که میتوان از فرآیند مورد استفاده، به عنوان یک روش موثر در حذف کروم شش ظرفیتی از محیطهای آبی استفاده کرد. همچنین، میزان اکسیژن محلول از احیای کروم شش به سه ظرفیتی، به طور چشمگیری جلوگیری میکند.
Abstract Introduction: Industrial wastewater containing heavy metals, is one of the important sources of environmental pollution. As a heavy metal, hexavalent chromium exists in electroplating wastewater and is harmful for human health and environment Objective: The research was carried out to investigate the photocatalytic removal of hexavalent chromium from aquatic solution using zinc Oxide (ZnO)nanoparticle in aerobic and anaerobic conditions in batch system. Materials and Methods: At first, a reactor was designed and made. Effects of solution pH, contact time and initial Cr(VI) concentration on the purging of oxygen and nitrogen gas were investigated, with ZnO dosage equal to 1g/L. Cr(VI) residual concentration was analyzed by the 1,5-diphenylcar-bazide method using a spectrophotometer (Shimadzu UV-160A), at a wavelength of 540 nm. Results: The results showed that removal efficiency of chromium in constant conditionwas decreased from57.65% to 30.63%and 79.5% to 68.67% by increasing of pH from 4 to 8 in aerobic and anaerobic conditions, respectively. Also, by increasing of initial chromium concentration from 10 to 50 mg/L,removal efficiency was decreased from 79.34% to 30.56% in aerobic condition and 98.98% to 40.46% in anaerobic condition. Removal efficiency in the presence of nitrogen gas was more than that of oxygen gas. The reduction pattern was better described by the first-order kinetic model. Conclusion: Overall, the results of this study show that the studied methodology in this research can be used as an effective method in the removal of hexavalent chromium from aquatic solution. Finally, dissolved oxygen shows a greater inhibition effect on the reduction of Cr(VI) than the nitrogen gas which exhibits a noticeable reduction
اکسید روی, تصفیه آب, کروم شش ظرفیتی
Chromium Hexavalention, Water Purification, Zinc Oxide
1
10
http://journal.gums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-36-458&slc_lang=fa&sid=1
MR
Samarghandi
محمدرضا
سمرقندی
No
Hamadan University of Medical Sciences
دانشگاه علوم پزشکی همدان
M
Farrokhi
مهرداد
فرخی
No
Alborz University of Medical Sciences
دانشگاه علوم پزشکی البرز
M
Shirzad-Siboni
مهدی
شیرزاد سیبنی
mshirzadsiboni@yahoo.com
Yes
Guilan University of Medical Sciences , Iran University of Medical Sciences
دانشگاه علوم پزشکی گیلان, دانشگاه علوم پزشکی ایران