Removal of Manganese from Aqueous Phase Using Padina sanctae crucis Obtained from Persian Gulf

(1)

Removal of Manganese from Aqueous Phase Using Padina sanctae crucis Obtained from Persian Gulf

Mozhgan Keshtkar¹, Sina Dobaradaran^2,3,4,

Iraj Nabipour⁵, Saeed Tajbakhsh⁶, Farshid Soleimani¹ Hossein Darabi⁷, Hossein Ghaedi¹

1 BSc in Environmental Health Engineering, Bushehr University of Medical Sciences, Bushehr, Iran

2 Department of Environmental Health Engineering, Faculty of Health, Bushehr University of Medical Sciences, Bushehr, Iran

3 Associate Professor, The Persian Gulf Marine Biotechnology Research Centre, The Persian Gulf Biomedical Sciences Research Institute, Bushehr University of Medical Sciences, Bushehr, Iran

4 Associate Professor, Systems Environmental Health, Oil, Gas and Energy Research Center, The Persian Gulf Biomedical Sciences Research Institute, Bushehr University of Medical Sciences, Bushehr, Iran

5 Professor, The Persian Gulf Tropical Medicine Research Center, The Persian Gulf Biomedical Sciences Research Institute, Bushehr University of Medical Sciences, Bushehr, Iran

6 Associate Professor, Department of Microbiology and Parasitology, Faculty of Medicine, Bushehr University of Medical Sciences, Bushehr, Iran.

7 PhD Student, The Persian Gulf Tropical Medicine Research Center, The Persian Gulf Biomedical Sciences Research Institute, Bushehr University of Medical Sciences, Bushehr, Iran

(Received October 4, 2014 Accepted December 13, 2015)

Abstract

Background and purpose: Adsorption is considered as one of the promising treatment methods for removal of heavy metals from aqueous solutions. The aim of this study was to determine the efficiency of Padina sanctae crucis in removal of manganese (Mn) from aqueous solutions.

Materials and methods: Biosorption was studied in a series of batch experiments at room temperature and the effects of experimental parameters such as biosorbent dose (0.1-10 g/L), contact time (3–120 min), pH (3, 5, 7, 8) and initial Mn concentration (0.5–100 mg/L) were studied.

Results: The highest removal biosorption of Mn was reached at 5 g/L biosorbent dose, 20 min contact time, and 20 mg/L initial Mn concentration (100% removal). Langmuir model was better fitted than Freundlich model that showed homogeneous biosorption surface and the possibility of monolayer biosorption of Mn by biosorbent. The biosorption kinetics was controlled by the pseudo-second order.

Conclusion:According to the results, Padina sanctae crucis could be used as an effective and low-cost biosorbent for Mn removal from aqueous solutions.

Keywords: biosorption, isotherm, biosorbent, Manganese, Padina sanctae crucis, Persian Gulf

J Mazandaran Univ Med Sci 2016; 26(135): 167-177 (Persian).

(2)

جم ـــ ل ــــ ناد هـ ـ ــش ـ ع هاگـ ـــ ل ــ ـ ــ پ مو ــ شز ـــ ـــك ـ م يـ ـــ نزا ـــ ناردـ

هرود هرامش مجنپ و تسيب 431

دنفسا لاس 4391 ( 411 - 461 )

461 ناردنزام يكشزپ مولع هاگشناد هلجم

هرامش ،مجنپ و تسيب هرود 431

دنفسا ، 4391

یشهوژپ

فذح یا هوهق کبلج طسوت یبآ یاه طیحم زا زنگنم

(Padina sanctae crucis)

سراف جیلخ لحاوس زا هدش یروآ عمج

راکتشک ناگژم 1

نارداربود انیس

2 و 3 و

4

پ یبن جریا

5رو

شخب جات دیعس 6

ینامیلس دیشرف

1

یباراد نیسح 7

یدئاق نیسح

1

هدیکچ

هقباس :فده و شور نیرترثوم زا یکی ناونع هب بذج دسا هدش هتفرگ رظن رد نیگنس تازلف فذح یارب هیفصت یاه

.

زا فهه هعلاطم نیا یسررب

ییاراک کبلج وهق ( یا

Padina sanctae cruces

) بذج رد م

زنگن زا لولحم یاه سا یبآ .

شور و داوم :اه

تاشیامزآ دوهدحم هدننام ییادهرتماراپ ریثادت و هدش ادجنا قاتا یامد رد و هتسویپان متسیس رد

نادمز

سامت ( 021 - 3 هقیقد )

، 7 ظلغ هیلوا زنگنم ( 011 - 5 / 1 یلیم رتیل رب رگ )

، (pH

8 ، 7 ، 5 ، 3 ) و 6 بذاجویب توافتم ظلغ

( 01 - 0 / 1 رب رگ )رتیل دروم یسررب رارق . فرگ

هتفای :اه نیرتلااب نامهنار بذج یتسیز زنگنم رد بذاجویب ظلغ 5

رتیل رب رگ

، نامز سامت 21 هقیقد و ظلغ هدیلوا

زنگنم ربارب 21 یلیم رتیل رب رگ خر

یم ههد ( 011 )فذح هصرد ردتوزیا .

بذدج زدین زا لهدم ریودمگنلا ردتهب

یلهدنورف زا

یوریپ یم ک هنک ناشن ه هیلا کت بذج و بذاج نگمه حطس هنهد . دسا بذاجویب طسوت زنگنم یا

زدین بذدج کیتنیدس

یم لرتنک ود هجرد هبش کیتنیس طسوت .دوش

:جاتنتسا ب جیاتن قبط رب ه

یم ، همآ سد کدبلج زا ناوت

ناودنع هدب کدی

بذادج ادب نامهدنار

بسانم و هنیزه مک یارب فذح زنگنم ا ز لولحم .درک دافتسا یبآ یاه

:یدیلک یاه هژاو رتوزیا

بذج ،

،یتسیز بذج ،زنگنم

سراف جیلخ ،

همدقم

ههد رد مدهم زا یدکی ردیخا یاده لادا نیردت

یاده

زا و دودب بآ یگدودلآ ردشب یور یدپ یطیحم سیز دودخ هب ار ناهنمشناد و نیققحم زا یرایسب هجوت ور نیا بلج رزدب هدلمج زا نیگندس تازلف . سا درک نیردت

یم بوسحم یطیحم سیز تلاکشم هنوش

( 0

زدنگنم)

زا

ًلاومعم هک سا نیگنس تازلف هلمج بآ رد

یحطدس یاه

فای ینیمزریز و یدم و هش

ندیا یگدودلآ آدماع هدناوت

ریظن یعیانص .هشاب عبانم هناخراک

یاه یرتادب هننکهیلوت

گنر ،کیمارس و هشیش ،کشخ دیربک ،یزادس

یزادس

حلادددصا یسولورددیپ تروددص هب یدشاقن هدیلوا داوم و

:لوئسم فلوم ناردارب ود انیس

:رهشوب- شاههب هکشناد ،رهشوب یکشزپ ولع اگشناد

E-mail: [email protected]

0 . یسانشراک یسهنهم شاههب

،طیحم اگشناد ولع یکشزپ رهشوب

، هشوب ر

، ناریا

2 . ورگ یسهنهم شاههب

،طیحم هکشناد

، شاههب اگشناد ولع یکشزپ رهشوب

، رهشوب

، ناریا

.3 ،رایشناد

،ییایرد یروآ نف سیز تاقیقحت زکرم هکشهوژپ

ولع جیلخ یکشزپ سیز ،سراف

اگشناد ولع یکشزپ رهشوب

، رهشوب

، ناریا

4 .

،رایشناد زکرم تاقیقحت شاههب طیحم یمتسیس ( فن )

، هکشهوژپ ولع جیلخ یکشزپ سیز سراف

( زاگ و یژرنا )

، اگشناد ولع یکشزپ رهشوب

، رهشوب

، ناریا

5 ،داتسا . جیلخ ینوفع و یریسمرگ بط تاقیقحت زکرم هکشهوژپ ،سراف

رهشوب یکشزپ ولع اگشناد ،

رهشوب

، ناریا

6 .

،رایشناد یژولویبورکیم ورگ نا و

،یسانش آگ

،یکشزپ هکشناد رهشوب یکشزپ ولع اگشناد

، رهشوب

، ناریا

7 یوجشناد . ،PhD جیلخ ینوفع و یریسمرگ بط تاقیقحت زکرم هکشهوژپ ،سراف

رهشوب یکشزپ ولع اگشناد ،

رهشوب

، ناریا

: فایرد خیرات 02

/ 7 / 0334 احلاصا هج عاجرا خیرات : ت

02 / 7 / 0334 : بیوصت خیرات 22

/ 3 / 0334

(3)

، هش هدقرو هدیلوت هدلمج زا یمیدشورتپ و زیناولادگ یاده

مهم هنتدسه زدنگنم ناگهدننکهیلوت نیردت

( 2

، 3

هدب زدنگنم .)

یم ندوب هیزجت آباق ریغ لع دفاب رد هناوت

هدنز یاده

هدب ییاذدغ ردیجنز ردساترس رد عدمجت ادب و دودش هتشابنا نهب رد لوهس یم بذج ناسنا

اگتدسد ردب رثا اب و دوش

بیسآ و یشومارف ،مهوت ثعاب زغم و یسفنت یبصع یاه

یم مه زنگنم .ددرگ یدم نیدنا

،نودسنیکراپ ثدعاب هدناوت

سامت تروص رد و دوش یشنورب و نوخ نایرج داهسنا تهم ینلاوط رد یدسنج ییادناوت نداد دسد زا لادمتحا

یازدفا ار نادرم یدم

هنادشن زا .هدهد هدب یمومدسم یاده

یم زنگنم یتدسس ،یدنهذ هدنک ،یناودیح نودنج هدب ناودت

هددچیهام درددک راددشا یباوددییب و دردرددس ،ادده

( 4

، 5

هددح .)

نامزاددس طددسوت ینهیماددشآ بآ رد زددنگنم دراهناتددسا یناهج شاههب 5

/ 1 یلیم دناژآ طدسوت و ردتیل ردب رگ

ادکیرمآ سیز طیحم ظافح 15

/ 1 یدلیم ردتیل ردب ردگ

سا هش نییعت

( 6

، 7

شور نونکات .)

یاردب یدهدعتم یاده

هدک سا هتفرگ رارق دافتسا دروم نیگنس تازلف فذح لواهتم نآ نیرت زا هدنترابع اه بیدسرت

،ییایمیدش لدادبت

شور ،نویددسارتلیف ،نوددی بذددج ،ییایمیددشورتکلا یادده

نویساهیسکا و لاعف نبرک اب یحطس

( 3

، 01 - 8

ندیا بلغا .)

شور ج نآ زا هکدراد یبیاعم اه یدم هدلم

هدیلوت هدب ناودت

هب یگتسباو ،نجل یلااب ریداقم یزادساهج یراوشد ،pH

زادین درودم ییایمیدش داوم و رد

شور بیدسرت ،ییایمیدش

ساسح ی یریگبودسر ،لاادب یرادرب رهب هنیزه ،تارذ هب

مک داهعت فذح و تازلف

،نوی لدابت یارب تازلف زا یرت

هنیزه یلااب یگهیچیپ ،یداصتقا و هنیآرف

فرگ یگت ءاشغ

رد شور نویسارتلیف یلااب هنیزه ،

هیامردس یراذدگ

،هدیلوا

ناددمز ینلاوددط و بوددسر یرددیگ رد شور ییایمیددشورتکلا

،

فرصم یژردنا یلاادب رد

هدیهت و ءادیحا شور بذدج ادب

نبرک داوم یلااب فرصم و نجل هیلوت ،لااب هنیزه و لاعف

رددک راددشا نویددساهیسکا شور رد ییایمیددش د

( 00

، 02

.)

ددب ه

آیلد م یوهح یاه ینف و یداصتقا یاهشور زادین ،قودف

شور هب اب ار نیگنس تازلف ظلغ هنناوتب هک هیهج یاه

هنیزه یدطیحم دسیز ردظن زا لودبق آباق هح هب مک یاه یم ساسحا ،هنهد هاک

دوش . شور کی یتسیز بذج

آد م ثدلتیم یدعیبط داودم کمک اب هک سا نیزگیاج یرتکاب

،اه چراق

،اه کبلج اه و قاب هنامی داوم یزرواشک

زا قددیرط داددجیا کلکددمک اددب

،تازددلف ددب ه آددیلد دوددجو

ورگ یلماع یاه صاخ

رجنم هب یزاساهج عاودنا

تازدلف

زا طیحم یاه یبآ یم دوش

( 8

، 03

، 04

. )

زیناکم آمع بذج

یتسیز

ًلاومعم طوبرم هب لاصتا ییایمیش نیب وردگ یاده

یلماع بذاج و نوی یاه یزلف ( بذدج کدیلوباتم )

و دی ا

نکاو لدادبت نودی رطادیب دیفرظ لدادبت ینودی یلاادب

بذاج سا ( بذج ییایمیشوکیزیف .)

نیا مهم یایازم زا

دهدجم هیلوت یلباق ،تازلف فذح رد لااب ییاراک شور هدنیزه مک و زلف فایزاب ناکما ،نجل هیلوت هع ،بذاج دسا ،هدنیارف ندوب

( 26 - 05

کدبلج.)

دودجو آدیلد هدب اده

راکاس یلپ تابیکرت رد تادنیژاراک و تانیژلآ هننام یهی

ییادناوت تادوجوم ریاس اب هسیاقم رد دوخ یلولس راوید آیلد نیمه هب هنراد تازلف زا یرایسب بذج رد یرتلااب لاس رد کبلج زا دافتسا ریخا یاه یب اه

هجوت دروم رت

سا هتفرگ رارق

( 27

بذدج نازیم یسررب هعلاطم نیا فهه.)

وت زدنگنم زلف یتسیز کدبلج طدس

لولحم زا دظلغ نودا یلماودع ریثادت و دودب یدبآ یاه نازدیم ردب سادمت نادمز و بذادجویب ظلغ ،زنگنم هیلوا

ردتوزیا دیاهن رد و هش یسررب زین یتسیز بذج و اده

کیتنس . سا هش هبساحم زین بذج یاه

اه شور و داوم

بذاجویب هیهت شور رد ندددددددیا قدددددددیقحت زا

دددددددبلج ودددددددهق ک یا

(

) عمج یروآ هدش زا آحاودس

سراف جیلخ هب

ناونع یاردب ،بذاجویب بذدج

نودی یاده

زددنگنم دافتددسا .هددش بذاددجویب عددمج زا ددپ

یروآ زا

رهددشوب ناتددسا رد سراددف جیددلخ آحاوددس هددب لاددقتنا و

، اگددشیامزآ هددب

روددظنم یزاددساهج ریاددس و هددسام ،نددش

یصلاخان اه 3 اب راب بآ رهش و 2 اب راب بآ رطقم وشتسش

داد یامد رد کس .هش 015 ̊C

تهدم هب 24 رد عادس

(4)

411 و تسيب هرود ناردنزام يكشزپ مولع هاگشناد هلجم جنپ

هرامش ،م 431 ، دنفسا 4391

دوش فذح بوطر ات هش داد رارق روف پ یاهن رد و

هدناد ،بایسآ اب ندرک درخ زا کدلا زا دافتدسا ادب یهدنب

م 25 زاهنا رد ، 70

/ 1 یلیم فرگ تروص رتم

( 28

، 23

. )

بذج تاشیامزآ امزآ اجنا روظنم هب دظلغ ادب زنگنم ،تاشی

0111

یلیم )کرم( زنگنم تافلوس ندرک آح اب رتیل رد رگ رد

هش هیهت هش ریطقت رابود بآ .

کس رد زدنگنم لودلحم

ظلغ یاه 5 / 1 ات 011 یلیم رد .هدیدرگ هدیهت رتیل رب رگ

،تاشیامزآ زا هلحرم ره 011

یلیم ادب زنگنم لولحم زا رتیل

صیشم هیلوا ظلغ عرس اب و

021rpm

داد طلاتدخا

ریثات و هش 6

سامت نامز دوهحم (

3 ادت 021 )هدقیقد و 7

( بذادجویب توادفتم ظلغ 0

/ 1 ادت 01 رد )ردتیل ردب ردگ

یهاگدشیامزآ طیارش حت قاتا یامد رد و هتسویپان متسیس . دفرگ راردق یسررب دروم دظلغ

ییادهن زدنگنم ادب زدین

( ندشبرزبا کدیمتا اگتدسد زا دافتسا

AA240 Varian

)

جوم لوط رد 207nm

هش یریگ زاهنا .

بیاردض کس

رتوزیا کیتنس و یلهنورف و ریومگنلا بذج یاه یاده

هدنیهب طیارش یانبم رب ود هجرد و لوا هجرد هبش بذج هددیدرگ هبددساحم .

و بذددج ددیفرظ هبددساحم روددظنم هددب

هش دافتسا ریز طباور زا زین فذح ییاراک

( 31

. )

qt = ⁾⁰⁽

)هصرد( فذح ییاراک= ⁾²⁽

نیا رد تلاداعم :

qt

( بذدج دیفرظ ،)mg/g

Ci

دظلغ

( زددنگنم هددیلوا ،)mg/l

Ce

ناددمز رد زددنگنم ددظلغ ،t

C

یقاب ظلغ ( بذج هنیارف زا پ هنام

،)mg/L

مجحV

( لولحم و )L

( بذاج رجM

. سا )g

زنگنم بذج رتوزیا تاشیامزآ هددب نددکاو یگنوددگا ثیددصوت روددظنم هددنیلاآ

ادده و

مه و بذاجویب زا بذادجویب فردصم یزادس هدنیهب نینا

یم دافتسا بذج رتوزیا یادمزآ .دودش

ردتوزیا یاده

لهم نیرتهب بایتنا و بذج یفرظ ر کاهح نییعت یارب رد ،یلداعت غ ،ی نخpH

زدنگنم هیلوا ظل 21

یدلیم ردگ

بذاجویب ظلغ و رتیل رب 0

/ 1 ات 01 رتیل رد رگ .هش اجنا

تاشیامزآ کیتنیس

زنگنم بذج

بذدج هنیارف مهم تاعلاطم زا یکی بذج کیتنیس یگتسب بذاجویب ییایمیش و یکیزیف صاوخ هب هک سا

یدم راردق ریثات حت ار بذج مسیناکم و دراد هدهد

( 26 .)

یامزآ س یاه رد کیتنی بذادجویب ظلغ ،ی نخpH

0

زدنگنم هیلوا ظلغ ،رتیل رب رگ 51

یدلیم و ردتیل رد ردگ

سامت نامز 3

ات 021 یامد رد و هتسویپان متسیس رد هقیقد

.هش اجنا قاتا

بذاجویب تاصیشم زنگنم بذج رد آیخد یلماع یاه ورگ نییعت یارب

اگتددسد زا لهددم زددمرق نوداددم رتموتفورتککددساFTIR

FT-IR, model Spectrum RXI

یارددب .هددش دافتددسا

بددیکرت زا یاددمزآ نددیا اددجنا هددنماد ردKBr

411 اددت

1

cm-

4111 .هش دافتسا

اه هتفای

بذاجویب تاصیشم زا هددعلاطم نددیا رد آددیلحت و هددیزجت یارددبFTIR

وردگ کدبلج حطدس رد یلمادع یاده

Padina sanctae

cruces

نامه .هش دافتسا رد هدک رودط

ن رادودم رامدش 0

یددم ههاددشم یناددسشک شاددعترا ،دوددش

وOH

ردNH

1

cm-

3 / 3406 ،

CH2 1رد

cm-

88 / 2322 هدیمآ آینوبرک و

( رد )C=O

1

cm-

17 / 0627 . سا صیشم

نییعت هنیهبpH

بذج

ریثات زنگنم بذج نامهنار ربpH

رد رادومن رامدش 2

نامه . سا هش داد ناشن یدم ههادشم هدک هدنوگ

دودش

ددفا اددب یاز زاpH

3 هددب 8 زددنگنم بذددج نامهددنار اهددتبا ،

یروددط هددب هددتفای یازددفا رد هددک

7pH

بذددج نامهددنار ،

ینعی راهقم نیرتلااب هب 38

یازدفا اب و هیسر هصرد

pH

زا 7 هددب 8 نیارباددنب . ددفای هاددک بذددج نامهددنار ،

pH

ناونع هب ی نخ ردظن رد تادشیامزآ اجنا هج هنیهبpH

.هش هتفرگ

(5)

رادومن هرامش 1 ثیط : یرتموتفورتککسا نودام

زمرق آیهبت طوبرم هیروف هب

کبلج Padina sanctae cruces

20 40 60 80 100

رادومن هرامش 2 ریثات: فذح ییاراک و بذج نازیم ربpH زنگنم

هلیسوب

کبلج Padina sanctae cruces (

زود ویب بذاج : 0 رتیل رد رگ ظلغ ،

هیلوا زنگنم : 21 رتیل رد رگ یلیم سامت نامز ،

: 21 )هقیقد

ریثأت نامز سامت و ظلغ هیلوا م زنگن

زنگنم هیلوا ظلغ رثا رب

کدبلج طدسوت بذج نازیم

رد 7 ثلتیم ظلغ (

011 - 5 / 1

یلیم )رتیل رب رگ نامه . فرگ رارق یسررب دروم

هدک رودط

رد رادوددمن رامددش 3 ناددشن داد هددش یازددفا اددب ، ددسا

زنگنم هیلوا ظلغ یازفا بذج یفرظ

یم .هبای

ب جیاتن ساسا رب ه

دظلغ هب لداعت نامز ، همآ سد

زدنگنم هدیلوا ظلغ یازفا اب و دراد یگتسب زنگنم هیلوا ینلاوط زین نهیسر لداعت هب نامز یم رت

ب دوش ه یروط هدک

زا پ نییاپ یاه ظلغ رد 01

دظلغ رد و هقیقد یاده

ب زا پ رتلاا 61

یم خر لداعت هقیقد .ههد

زود ریثات بذاجویب

جیاتن آصاح زا یسررب زود بذاجویب رب

نامهنار فذح

زنگنم رد رادومن رامش 4 ناشن داد هش سا . جیاتن ناشن

داد نوی بذج نازیم بذاجویب زود یازفا اب هک

بذاجویب رج هحاو رد زنگنم فذح هصرد و هاک

بای یم یازفا .ه

0 2 4 6 8 10

0 20 40 60 80 100 120

( )

1 mg/l 5 mg/l 10 mg/l

20 mg/l 50 mg/l 100 mg/l

رادومن هرامش 3 کدبلج فذدح ییاراک رب زنگنم هیلوا ظلغ ریثات: Padina

sanctae cruces زود( زنگنم فذح رد

:بذاجویب 0

،رتیل رد رگ 7 )pH:

4 6 8 10 12

0.1 g/l 0.5 g/l 1 g/l 2 g/l

رادومن هرامش :4 کبلج فذح ییاراک رب بذاجویب ظلغ ریثات

Padina sanctae cruces ظلغ( زنگنم فذح رد

هیلوا زنگنم : 21

یلیم رگ رد ،رتیل 7 : ) pH

(6)

بذج یاه رتوزیا زا ،بذددج مددسیناکم و ددیفرظ نیددیعت روددظنم هددب

ریودمگنلا لهم .هش دافتسا یلهنورف و ریومگنلا رتوزیا هدیلا کدت بذج هب طوبرم یدم یا

رد و هدشاب حطدس نآ

بذاج ناکم یاراد ژردنا ادب بذج یاه

دسا یوادسم ی

ناددکم کددی هددب اددهنت هنوددش بذددج لوددکلوم ردده هددک یم داد صاصتخا ردیز تروص هب ریومگنلا هلداعم .دوش

یم نایب دوش

( 30

:)

)3(

نآ رد هک

qe

ردج هدحاو رد هدش بذدج زدنگنم راهقم

( بددسح رددب بذاددجویب ،)mg/g

q max

ر کاهددح ددیفرظ

نودی بذج ( بدسح ردب زدنگنم یاده

،)mg/g Ce

دظلغ

نوی یلداعت ( زنگنم یاه

و )mg/l

بذدج یلدادعت دباثb

( ریموگنلا . سا )l/mg

مهم ریومگنلا هلداعم رتماراپ نیرت

یم ناشن ار بذج هنیارف عون هک نوهدب دباث کی ،ههد

ادن هب هعب

RL

هدطبار ادب هدک دسا 4

یدم هبدساحم .دودش

هچنانا

RL

ب ربار رفص ،ریذپان شگرب بذج رگنایب ،دوش

>0

RL

1>

،بودلطم بذج رگنایب 0

L=

بذدج رگنادیبR

و یطخ

<0

RL

سا بولطمان بذج رگنایب

( 32 ).

RL= )4(

ان حوطس و هیلا هنا بذج رگنایب یلهنورف رتوزیا و سا نگمه هدلداعم تروص هب نآ یطخ آکش

5 نادیب

یم دوش

( 33 .)

Log (qe) = Log (Kf) + 1/n Log Ce )5(

هک

qe

نوی راهقم ردج هدحاو رد هدش بذج زنگنم یاه

( بسح رب بذاجویب و )mg/g

Ce

نوی یلداعت ظلغ یاه

( بسحرب زنگنم سا )mg/l

.

KF

و باث زینn

یاه لهدم

یلهنورف دسه

هنت

KF

راهدقم رده یازا هدب زدنگنم بذدج

و دسا لداعت ظلغ هحاو ودحنn

داودم تارذ عدیزوت

ردگا دسا بذادج حطدس هدب هدش آصتم هنوش بذج

>0

>1/n

1 رده و دسا حطدس ندودب نگمهان رگنایب هشاب

راهقم ها حطدس ینگمهادن ،دوش رت کیدزن رفص هب1/n

یم یازفا هبای

( 30

.)

جیاتن هب سد هدمآ رد ندیا هدلحرم

رد لوهج رامدش 0 و رادودمن رامدش 5 نادشن داد هدش

سا . ساسارب جیاتن هب یوگلا همآ سد بذج

زدنگنم

لهم اب ریومگنلا قابطنا

یب یرت دراد

.

رادومن هرامش 5 ریومگنلا لهم ساسا رب زنگنم بذج رتوزیا :

)ب( یلهنورف لهم و )ثلا(

لودج هرامش 1 بیارض: یگتسبمه و اث ب یاه رتوزیا یاه ریومگنلا

و یلهنورف

ریداقم رتماراپ رتوزیا

2883 /

1 Kf (mg/g) یلهنورف

8363 /

1 1/n

3455 /

1 R²

156 /

1 b(L/mg) ریومگنلا

463 /

1 RL

054 /

5 qm (mg/g)

362 /

1 R²

کیتنیس بذج زینادکم یدسررب روظنم هب بذج کیتنیس تلاداعم

ام هنیارف هننک لرتنک ادب ذودفن ،یحطس بذج ،راشتنا هنن

دافتدسا درودم ییایمیدش بذج و یلوکلوم نورد بذج یددم رارددق آددماع لوا هددجرد هبددش کیتنیددس رد .هددنریگ

لرتنک یدم یزردم هدیلا رد ذودفن و بذدج هدننک و هدشاب

داهدعت ادب بسانتم ،نامز شذگ اب بذج تارییغت راهقم

(7)

یاس آکدش . دسا بذادج حطدس رد هدشن لاغدشا یاه

یطخ هدلداعم ترودص هدب لوا هدجرد هبدش هلداعم 6

هدئرا

یم دوش

( 34

. )

Log (qe − qt ) = log qe − t )6(

لردتنک ییایمیدش بذج ود هجرد هبش کیتنیس رد یادس لاغدشا عردس و دسا بذج هنیارف هننک یاده

یاس داهعت روذجم اب بسانتم ،بذج لاغدشا یاه

هدشن

هدب ود هدجرد هبش کیتنیس یطخ هلداعم . سا ترودص

هلداعم 7 یم نایب .دوش

, )7(

ود هدجرد هبدش و لوا هدجرد هبش کیتنس رد

K1

و

K2

( کیتنیددس ددباث بیارددض /min

،)1

e cal

ددیفرظq

لدادعت دلاح رد بذدج احم

هبدس هدش ( و )mg/g

e exp

q

یفرظ بذج رد لاح لداعت آدصاح زا جیادتن یدبرجت

و لوا هدجرد هبش کیتنیس زا همآ سد هب جیاتن .هنتسه رد ود رادومن رامش 6 نآ یادهرتماراپ و لوهدج رد اده

رامش 2 . دسا همآ نادمه

یدم ههادشم هدک رودط دودش

لوا هدجرد هبدش لهم زا آصاح هلداعم یگتسبمه بیرض نیدب و دودب مدک

exp

qe

و

cal

qe

دودجو یدادیز فلاتدخا

یارب یبسانم لهم لوا هجرد هبش کیتنیس ،نیاربانب .دراد کبلج اب زنگنم بذج

. دسین

ود هدجرد هبدش هدلداعم ادب جیادتن یسررب ،رگید یوس زا مدک رایدسب فلاتخا و لااب یگتسبمه بیرض هنهد ناشن نیب

exp

qe

و

cal

qe

زا بذج هنیارف یوریپ رگنایب هک سا

یم ود هجرد هبش لهم هشاب

( 31

. )

هرامش لودج

:3 هبش کیتنیس و لوا هجرد هبش کیتنیس یاهرتماراپ

زنگنم بذج ود هجرد

ریداقم رتماراپ بذج کیتنیس

150 /

1 ^K¹^(1/min) لوا هجرد هبش

43 /

8 ^q^{e exp}

058 /

2 ^q^{e cal}^(mg/g)

836 /

1 ^R²

1523 /

1 ^K²^(1/min) ود هجرد هبش

43 /

8 ^q^{e exp}

65 /

8 ^q^{e cal}^(mg/g)

3337 /

1 ^R²

رادومن هرامش 6 کیتنیس: نکاو هبش هجرد هبش و )ثلا( لوا

هجرد )ب( ود زنگنم

ثحب

زدنگنم بذدج نازدیم ، همآ سد هب جیاتن ساسا رب کدبلج طدسوت

ریثاددت دحت

تارددییغت یازددفا اددب و ددساpH

زاpH

3 اددت 7 هددصرد ،

نازیم یازفا کس و هتفای یازفا فذح اتpH

8 ثعاب

یم فذح هصرد هاک بذدج نازدیم ندوب نییاپ .دوش

رد زنگنم نودی نیدب دباقر لع هب یهیسا یاهpH

یاده

نودی اب زنگنم نادکم فردصت یاردب نژورهدیه یاده

یاده

رد و دسا بذاج حطس رد بذج دین لاادب یادهpH

هدب ز

و درک بوسر زنگنم ،هیسکورهیه نوی نهش دازآ آیلد یم هاک زنگنم بذج یلباق هبای

( 35

. )

هدددعلاطم

Motsi

و نارادددکمه رد

لادددس 2113 ردددب

2+فذدح

, Mn , Cu2+

, Zn2+

Fe3+

ادب دیلوئز و یدعیبط

لادس رد نارادکمه و یقیهص هعلاطم 0330

فذدح ردب

یرتکاددب طددسوت ددم و زددنگنم یددسنیجنروت سولیددساب

ناشن داد هک ادب یازدفا نازدیم pH

تازدلف بذدج هدش

یازفا یم هبای

( 36

رد .)

هدعلاطم یردگید هدک

Lan Ma

و

ناراکمه رد

لاس 2103 رب فذح زنگنم ادب ونادن تارذ

(8)

Pleurotus ostreatus

اجنا

،هنداد هندرک ههاشم هک

اب

یازفا زاpH

2 ات 4

، یفرظ بذدج ادب عردس یدادیز

یازفا یم هبای یلو زا 4pH

ات 7 نازیم یازفا دیفرظ

بذج زیاان ههاوخ دوب

( 37

یهمحمادش هدعلاطم جیاتن.)

و

یناهفصا رد لادس 0331 ردب فذدح زدنگنم ادب دافتدسا زا

یلوئز یلاولیتپونیلک داد ناشن

هک اب یازدفا زاpH

3

ات 5 یفرظ بذج یازفا یم هبای و کس یازدفا

pH

اددت 8 بددجوم هاددک ددیفرظ بذددج یددم دوددش

( 38

اددب ).

رد هدش بذدج زنگنم نازیم ،زنگنم هیلوا ظلغ یازفا یم یازفا بذاج رج هحاو رد بذج یازفا نیا .هبای

ظلغ ردج لادقتنا یوردین یازدفا دلع هدب رتلااب یاه

دمواقم یوردین ردب هبلغ ثعاب هک سا ردبارب رد هدننک

یم بذج لاقتنا هج یهجوت آباق یشنار یورین و دوش

نوی ه بذادج کرتدشم حطدس هدب عیادم زاف زا هنیلاآ یا

یم داجیا هدحاو رد بذدج نازدیم یازدفا ثدعاب و هنک

یم بذاج رج دوش

( 33 .)

Lan Ma

لاس رد ناراکمه و 2103

هدعلاطم ردب یا

تارذ ونادن ادب زدنگنم فذح یور

Pleurotus ostreatus

هدیلوا دظلغ یازدفا ادب هدندرک ههادشم و هنداد اجنا زا زنگنم 51 ات 211 یلیم زدین بذدج دیفرظ رتیل رب رگ

زا یب 31 یلیم یدم یازدفا ردگ ردب ردگ هدبای

( 37

رد.)

هک یرگید هعلاطم

Ozdemir

لادس رد ناراکمه و 2113

یرتکاب کمک اب زنگنم فذح یور رب سود امرگ یاه

دظلغ یازدفا ادب هک هنهیسر هجیتن نیا هب ،هنداد اجنا زا زنگنم 01 هب 211 یلیم رگ زا بذدج دیفرظ ردتیل ردب

5 / 2 هب 21 یلیم یم یازفا رگ رب رگ هبای

( 41

مه.)

نینا

لاس رد 2100

Adeogun

و ترذ بودا اب ناراکمه و

Gialamouidis

اددب ناراددکمه و

Pseudomonas sp.

هدندرک شرازدگ هدعلاطم ندیا هبادشم جیاتن

( 40،00

جیادتن .)

نادشن ،بذادج زود ردثا یسررب زا آصاح هادک هدنهد

هدنور ندیا .دودب بذادج راهدقم یازفا اب بذج یفرظ آدیلد هدب ،بذاج راهقم یازفا اب بذج یفرظ هاک یاس دایز داهعت قیقح رد . سا بذج عابشا ریغ یاه

یاس زا یدایز داهعت بذاج راهقم یازفا اب یبذج یاه

یدم هک کردش بذدج آدمع رد هدنناوت آدیلد هدب هدننک

نوددی ندوددب دوهددحم زددنگنم یادده

یقاددب دازآ تروددص هددب

هنام هنهاوخ

( 43،42

. )

تاددعلاطم اددب زددنگنم فذددح رددب ناراددکمه وLi

Fallen Firmiana simplex L

یازدفا ادب هدک داد ناشن

زا بذاج زود 5

/ 1 ادت 21 زا بذدج نازدیم ردتیل ردب ردگ

5 / 33 هب 5 یدم هادک ردگ ردب ردگ یلیم هدبای

( 44

رد ).

هدعلاطم آباقم

Üçer

فذدح رد نارادکمه و ادب زدنگنم

tannic acid

دظلغ یازدفا ادب بذج یفرظ یازفا

داد ناشن ار بذاج

( 45

ا.)

ی رتوز اه و کیتنیس یاه بذدج

زا مهم نیرت یاهرتماراپ تاعلاطم

بذج لاآ ی هن اه طسوت

بذاددج یادده زا آددصاح جیاددتن .هنتددسه ثددلتیم ا

ی رددتوز

ناشن بذج یم

ههد هک بذج زدنگنم زا لهدم ریودمگنلا

( 362 / 1

2 = )R

یم یوریپ .هنک

بلغا لهم یاده یکیتنیدس

یارب دافتسا دروم

،بذج لهدم هبدش یاده و لوا هدجرد

هبش هجرد ود .هنتدسه کیتنیدس بذدج زدنگنم ردب یور

کبلج

هلیدسو هب لهدم بذدج

هبش هجرد ود رتهب ثیصوت

،هش هدب یرودط هدک بیردض

یگتسبمه لهم

هجرد ود یدب زا ردت هدجرد لوا ودب و د

یفرظ نازیم بذج

e exp

هدب q

دسد هدمآ زا تادعلاطم

یبرجت اب

e cal

هبساحم q

رد ، هدش لهدم

هدجرد ود قبادطت

یب هنتدشاد یرت و ریودمگنلا ردتوزیا ادب جیادتن قبادطت.

یم ناشن ود هجرد هبش کیتینس زدنگنم بذدج هدک ههد

کبلج اب

آدباق بذدج عودن زا

بذج طسوت لرتنک سا ییایمیش

( 34

نازیم.)

فذدح هدب

ییاهرتماراپ هننام

نامز دظلغ ،بذاجویب ظلغ ،سامت

هیلوا و زنگنم یب .دراد یگتسبpH

نیرت یفرظ بذدج

ربارب 30 / 35 یلیم رگ رب نیرتلااب و رگ نامهنار

فذدح

رد ظلغ بذاجویب 5

رگ رب

،رتیل نامز سامت 21 هقیقد

و ددظلغ هددیلوا زددنگنم رددبارب 21 م یددلی رددگ رددب رددتیل خر

یم ههد ( 011 هصرد فذح .) داد ناشن جیاتن نیاربانب هک

کبلج

هب ناونع کدی بذادج

نازرا

، ددمیق آددباق سرتددسد و

بددیریت ددسیز ریذددپ

یم هناوت یارب هاک زدنگنم بلادضاف زا بآ و اده

یاده

(9)

دروم یحطس دافتسا

ادت ار زنگنم سا رداق و دریگ رارق

هح .ههد هاک ینهیماشآ بآ دراهناتسا

یرازگساپس

وددلع اگددشناد یرواددنف و تاددقیقحت ددنواعم زا دیامح رطادخ هدب رهشوب یکشزپ یودنعم و یدادم یاده

دوش یم ینادرهق و رکشت لامک .

References

1. Shukla SR, Pai RS. Adsorption of Cu (II), Ni (II) and Zn (II) on modified jute fibers.

Bioresour Technol 2005; 96(13): 1430-1438.

2. Meena AK, Mishra GK, Rai PK, Raiagopal C, Nagar PN. Removal of heavy metal ions from aqueous solution using carbon aerogel as an adsorbent. J Hazard Mater 2005; 122(1-2): 161-170.

3. Vijayaraghavan K, Yun YS. Bacterial biosorbents and biosorption. Biotechol Adv 2008; 26(3): 266-291.

4. Mohan S, Sreelakshmi G. Fixed bed column study for heavy metal removal using phosphate treated rice husk. J Hazard Mater 2008; 153(1-2): 75–82.

5. Wong KK, Lee CK, Low KS, Haron MJ.

Removal of Cu (II) and Pb(II) by tartaric acid modified rice husk from aqueous solutions.

Chemosphere 2003; 50(1): 23-28.

6. Standard methods for the examination of water and wastewater, 3500 mn. American Public Health Association. 2005.

7. Taffarel SR, Rubio J. On the removal of Mn2+ ions by adsorption onto natural and activated Chilean zeolites. Minerals Engineering 2009; 22(4): 336-343.

8. Sud D, Mahajan G, Kaur MP. Agricultural waste material as potential adsorbent for sequestering heavy metal ions from aqueous solutions–A review. Bioresour Technol 2008;

99(14): 6017-6027.

9. Kshama A, Varsha K. Kinetics and equilibrium

studies on biosorption of nickel from aqueous solution by dead fungal biomass of Mucor hiemalis. Chemical Engineering Journal 2011; 171(3): 1234-1245.

10. Ahmady-Asbchin S, Andres Y, Gerente C, Le Cloirec PL. Biosorption of Cu(II) from aqueous solution by Fucus serratus:Surface characterization and sorption mechanisms.

Bioresour Technol 2008; 99(14): 6150-6155.

11. Gialamouidis D, Mitrakas M, Liakopoulou- Kyriakides M. Equilibrium, thermodynamic and kinetic studies on biosorption of Mn(II) from aqueous solution by seudomonas sp., Staphylococcus xylosus and Blakeslea trispora cells. J Hazard Mater 2010; 182(1- 3): 672–680.

12. Wang L K, Tay JH, Tay STL, Hung YT.

Handbook of Environmental Bioengineering, Springer Science&Business Media 2010; 11:

375-399.

13. Demirbas A. Adsorption of lead and cadmium ions in aqueous solutions onto modified lignin from alkali glycerol delignification. J Hazard Mater 2004; 109(1-3): 221-226.

14. Zazouli MA , Yazdani Cherati J , Balarak B , Ebrahimi M, Mahdavi Y. Investigating the Removal Rate of Acid Blue 113 from Aqueous Solution by Canola (Brassica Napus). J Mazandaran Univ Med Sci 2013;

22(2): 71-78 (Persian).

15. Herrero R, Cordero B, Lodeiro P, Rey-Castro C, Sastre de Vicente ME. Interactions of

(10)

cadmium (II) and protons with dead biomass of marine algae Fucus sp. Marine Chemistry 2006; 99(1-4): 106-116.

16. Dobaradaran S, Nabipour I, Mahvi AH, Keshtkar M, Elmi F, Amanollahzade F, et al.

Fluoride removal from aqueous solutions using shrimp shell waste as a cheap biosorbent. Research Report Fluoride 2014;

47(3): 253-7.

17. Dobaradaran S, Kakuee M, Pazira AR, Keshtkar M, Khorsand M. Fluoride removal from aqueous solutions using Moringa oleifera seed ash as an environmental friendly and cheap biosorbent. Fresenius Environmental Bulletin 2015; 24(4): 1269-1274.

18. Zazouli MA, Mahvi AH, Dobaradaran S, Barafrashtehpour M, Mahdavi Y, Balarak D.

Adsorption of fluoride from aqueous solution by modified Azolla Filiculoides. Research Report Fluoride 2014; 47(4): 349-358.

19. Zazouli MA, Safarpour M, Dobaradaran S, Veisi F. Modeling of nitrate removal from aqueous solution by Fe-Doped TiO2 under uv and solar irradiation using response surface methodology. Global NEST Journal 2015;

17(2): 379-388.

20. Shams M, Qasemi M, Dobaradaran S, Mahvi AH. Evaluation of waste aluminum filing in removal of fluoride from aqueous solution.

Fresenius Environmental Bulletin 2013; 22(9):

2604-2609.

21. Shams M, Nabipour I, Dobaradaran S, Ramavandi B, Qasemi M, Afsharnia M. An environmental friendly and cheap adsorbent (municipal solid waste compost ash) with high efficiency in removal of phosphorus from aqueous solution. Fresenius Environmental Bulletin 2013; 22 (3).

22. Rahmani Boldagi M, Mahvi AH, Dobaradaran S, Hosseini SS. Evaluating the effectiveness

of a hybrid sorbent in removing fluoride from water. International Journal of Environmen

& Technology 2009; 6(4): 629-632.

23. Mahvi AH, Rahmani Boldaji M, Dobaradaran S. Evaluating the Performance of Iron Nano- particle Resin in Removing Fluoride from Water. Water and Wastewater journal (In Persian) 2011; 21(4)(76): 33-37.

24. Zazouli MA, Veisi F, Veisi A. Modeling Bisphenol A Removal from Aqueous Solution by Activated Carbon and Eggshell. J Mazandaran Univ Med Sci 2013; 22(2): 129-138 (Persian).

25. Zazouli MA, Yousefi ZA, Taghavi M, Akbari-adergani B, Yazdani Cherati J.

Cadmium Removal from Aqueous Solutions using L-cysteine Functionalized Single- Walled Carbon Nanotubes. J Mazandaran Univ Med Sci 2013; 23(98): 37-47 (Persian).

26. Zazouli MA, Belarak D, Karimnezhad F, Khosravi F. Removal of Fluoride from Aqueous Solution by Using of Adsorption onto Modified Lemna Minor: Adsorption Isotherm and Kinetics Study. J Mazandaran Univ Med Sci 2014; 24(109): 195-204 (Persian).

27. Davis TA, Volesky B, Mucci A. A review of the biochemistry of heavy metal biosorption by brown algae. Water Res 2003; 37(18):

4311-4330.

28. Sikaily A El, Khaled A, Nemr A El, Abdelwahab O. Removal of methylene blue from aqueous solution by marine green alga Ulva lactuca. Chemistry and Ecology 2006;

22(2): 149-157.

29. Abdelwahab O, Nemr A El, Sikaily A El, Khaled A. Biosorption of Direct Yellow 12 from aqueous solution by marine green algae Ulva Lactuca. Chemistry and Ecology 2006;

22(4): 253-266.

30. Tan IAW, Ahmad AL, Hameed BH. Adsorption isotherms, kinetics, thermodynamics and

(11)

desorption studies of 2,4,6-trichlorophenol on oil palm empty fruit bunch-based activated carbon. Journal of Hazardous Materials 2009; 164(2-3): 473-482.

31. Langmuir I. The constitution and fundamental properties of solids and liquids. J Am Chem Soc 1917; 38(9): 1848-1906.

32. Hameed BH, El-Khaiary MI. Removal of basic dye from aqueous medium using a novel agricultural waste material: Pumpkin seed hull. J Hazard Mater 2008; 155(3): 601-609.

33. Freundlich HMF. Uber die adsorption in losungen. Zeitschrift For Physikalische Chemie 1096; 57(A): 385-470.

34. Patel R. Suresh S. Kinetic and equilibrium studies on the biosorption of reactive black 5 dye by Aspergillus foetidus. Bioresour Technol 2008; 99(1): 51-58.

35. Gerҫel Ӧ, Gerҫel HF. Adsorption of lead ions from aqueous solutions by activated carbon prepared from biomass plant material of Euphorbia rigida. Chemical Engineering Journal 2007; 132(1-3): 289-297.

36. Motsi T, Rowson NA, Simmons M. Adsorption of heavy metals from acid mine drainage by natural zeolite. International Journal of Mineral Processing 92(1): 2009: 42-48.

37. Ma L, Peng Y, Wu B, Lei D, Xu H. Pleurotus ostreatus nanoparticles as a new nano- biosorbent for removal of Mn(II) from aqueous solution. Chemical Engineering Journal 2013; 225: 59-67.

38. Shamohammadi S, Isfahani A. Removal of Manganese from Aqueous Solution by Natural Zeolite in the Presence of Iron, Chrome and Aluminum Ions. Water and Wastewater 2011; 23(1): 66-75 (Persian).

39. Benaissa H. Screening of new sorbent materials for cadmium removal from aqueous solutions. J Hazard Mater 2006; 132(2-3): 189-195.

40. Ozdemira S, Kilinc E, Poli A, Nicolaus B, Guven K. Biosorption of Cd, Cu, Ni, Mn and Zn from aqueous solutions by thermophilic bacteria, Geobacillus toebii sub.sp. decanicus and Geobacillus thermoleovorans sub.sp.

stromboliensis: Equilibrium, kinetic and thermodynamic studies. Chemical Engineering Journal 2009; 152(1): 195-206.

41. Adeogun AI, Ofudje AE, Idowu M, Kareem SO. Equilibrium, kinetic, and thermodynamic studies of the biosorption of Mn ions from aqueous solution by raw and acid-treated corncob biomass. Bio Resources 2011; 6(4):

4117-4134.

42. Wan Ngah WS, Hanafiah MAKM. Adsorption of copper on rubber (Hevea brasiliensis) leaf powder: Kinetic, equilibrium and thermodynamic studies. Biochemical Engineering Journal 2008; 39(3): 521-530.

43. Bulut Y, Aydın H. A kinetics and thermodynamics study of methylene blue adsorption on wheat shells. Desalination 2006; 194(1-3): 259-267.

44. Li Z, Imaizumi S, Katsumi T, Inui T, Tang X, Tang Q. Manganese removal from aqueous solution using a thermally decomposed leaf. J Hazard Mater 2010; 177(1-3): 501-507.

45. Üçer A, Uyanik A, Aygün ŞF. Adsorption of Cu(II), Cd(II), Zn(II), Mn(II) and Fe(III) ions by tannic acid immobilised activated carbon.

Separation and Purification Technology 2006; 47(3): 113-118.