کارایی جاذب های طبیعی تخم شربتی و کلاله ذرت

دانلود مقاله درمورد کارایی جاذب های طبیعی تخم شربتی و کلاله ذرت در حذف باقیمانده فلزات سنگین سرب و کادمیوم در زه آب کشاورزی

94 صفحه word – قابل ویرایش

مناسب رشته : علوم و مهندسی محیط زیست – الودگی محیط زیست

فهرست مطالب :

فصل اوّل

• کلیّات و اهداف
• 1-1 مقدمه
• 1-2 اهمّیت و ضرورت انجام تحقيق
• 1-3 جنبه جديد بودن و نوآوري در تحقيق
• 1-4 اهداف مشخص تحقيق
• 1-4-1 هدف کلی
• 1-4-2 هدف اصلی
• 1-4-3 اهداف جزئی
• 1-5 سؤالات تحقیق
• 1-6 فرضيه‏ هاي تحقیق

فصل دوّم

• مروری بر منابع پیشین
• 2-1 پیشینه تحقیقات داخلی

فصل سوم

• روش پژوهش
• 3-1 مقدمه
• 3-2 انواع روش‌های حذف فلزات
• 3-2-1 رسوبدهی
• 3-2-2 تعویض یون
• 3-2-2-1 اسمز معکوس
• 3-2-2-2 روش‌های الکتروشیمیایی
• 3-2-2-3 استخراج (حذف) با حلال
• 3-2-2-4 جذب سطحی
• 3-3 ایزوترمهای جذب سطحی
• 3-3-1 ایزوترم جذب لانگمویر
• 3-4 بررسی سینتیک جذب و مدلهای آن
• 3-4-1- مدل شبه مرتبه اول
• 3-4-2- مدل شبه مرتبه دوم
• 3-5 بررسی ترمودینامیک جذب
• 3-5-1 تغییرات انرژی آزاد گیبس
• 3-5-2 تغییرات آنتالپی و آنتروپی
• 3-6 عوامل موثر بر جذب سطحی
• 3-6-1 سرعت همزدن فاز سیال
• 3-6-2 خواص جاذب
• 3-6-3 ماهیت و غلظت ماده جذب شونده
• 3-6-4 pH محلول
• 3-6-5 مقدار جاذب
• 3-6-6 دما
• 3-7 جاذب‌ها
• 3-7-1 انواع جاذب
• 3-7-1-1 جاذب‌های معدنی
• 3-7-1-2 جاذب‌های آلی
• 3-7-1-3 بیوجاذب‌ها
• 3-8 فعالسازی بیوجاذب‌ها
• 3-8-1 فعالسازی فیزیکی
• 3-8-2 فعالسازی شیمیایی
• 3-9 مواد شیمیایی
• 3-10 دستگاه‌ها و تجهیزات مورد استفاده در این پروژه
• 3-11 آماده سازی نمونه ها
• 3-11-1 آماده سازی بیوجاذب‌های طبیعی تخم شربتی و کلاله ذرت
• 3-11-1-2 اندازگیری مقدار فلزات سنگین سرب و کادمیوم
• 3-1-11-3 روش انجام آزمایش جذب
• 3-11-1-4 تنظیم متغیرها برای رسیدن مقادیر بهینه جذب و تعداد نمونه ها
• 3-11-1-5 محاسبات ظرفیت جذب و درصد کارایی جاذب
• 3-11-1-6 مقادیر متغیرهای مورد بررسی در فرآیند جذب سرب وکادمیوم با استفاده از بیوجاذب‌های طبیعی
• 3-11-1-7 انجام مطالعات سينتيک جذب سرب و کادمیوم
• 3-11-1-8 انجام مطالعات ترمودینامیک جذب سرب و کادمیوم
• 3-12- متغيرهاي مورد بررسي
• 3-13 روش و ابزار گردآوري داده‌ها
• 3-14 روش‌ها و ابزار تجزيه و تحليل داده‌ها

فصل چهارم

• یافته‌ها
• 4-1 مقایسه طیف FT-IR کلاله ذرت و تخم شربتی قبل و بعد از جذب یون های سرب و کادمیم
• 4-2 تاثیر PH بر روی جذب یون های فلزی سرب و کادمیم توسط جاذب های کلاله ذرت و تخم شربتی
• 4-4 اثر زمان تماس بر روی جذب یون های فلزی سرب و کادمیم توسط جاذب های کلاله ذرت و تخم شربتی
• 4-5 تصویر SEM
• 4-6 مطالعات ایزوترم جذب
• 4-6 مطالعات XRD (X-RAY DIFFRACTION)
• 4-7 مکانیزم جذب
• 4-8 آنالیز واریانس

فصل پنجم

• بحث و نتیجه گیری
• 5-1 اثر PH بر میزان جذب
• 5-2 اثر غلظت جاذب بر میزان جذب
• 5-3 اثر غلظت جذب شونده بر میزان جذب
• 5-4 اثر زمان تماس بر روی جذب
• 5-5 بررسی ایزوترم جذب
• 5-6 بررسی مطالعات سینتیکی
• 5-7 بررسی مطالعات ترمودینامیکی
• 5-8 بررسی مکانیزم جذب
• 5-9 بررسی قابلیت بازیابی جاذب
• 5-10 نتیجه گیری

دارای فهرست جداول و شکل میباشد…

چکیده ای از متن مقاله :

پژوهش حاضر با هدف بررسی کارایی کلاله ذرت و تخم شربتی به عنوان بیوجاذب‌های طبیعی و مؤثر در جذب سرب و کادمیم از زه‌آب کشاورزی صورت گرفته است. زه‌آب کشاورزی حاوی مقادیر زیادی فلزات سنگین مانند سرب و کادمیم است که می‌تواند به محیط زیست و سلامت انسان‌ها آسیب برساند. برای این منظور، از کلاله ذرت و تخم شربتی به عنوان جاذب‌های ارزان و در دسترس استفاده شد. در این تحقیق، پارامترهای مختلفی از جمله pH، زمان تماس، غلظت جاذب و جذب‌شونده بررسی شدند. آزمایشات در pH‌های مختلف (2 تا 7)، زمان‌های تماس مختلف (10 تا 180 دقیقه)، و غلظت‌های متفاوت جاذب و جذب‌شونده انجام شد. برای بررسی ایزوترم جذب، از مدل‌های لانگمویر و فروندلیچ استفاده گردید. نتایج نشان داد که جذب سرب و کادمیم توسط هر دو جاذب با افزایش pH تا حد مشخصی افزایش یافته و سپس کاهش می‌یابد. به طوری که بالاترین ظرفیت جذب در pH برابر 3 برای کلاله ذرت و 5 برای تخم شربتی مشاهده گردید. زمان تماس نیز تأثیر قابل‌توجهی بر کارایی جذب داشت و بیشترین جذب در 60 دقیقه اول مشاهده شد. غلظت جاذب نیز به صورت خطی با ظرفیت جذب رابطه داشت، به طوری که با افزایش غلظت جاذب، میزان جذب فلزات نیز افزایش یافت. همچنین، غلظت‌های بالاتر فلزات سنگین باعث کاهش کارایی جذب شدند. مطالعه ایزوترم جذب نشان داد که مدل لانگمویر تطابق بهتری با داده‌های تجربی دارد، که نشان‌دهنده جذب یکنواخت بر روی سطح جاذب است. نتایج سینتیکی نشان داد که مدل شبه مرتبه دوم بهترین تطابق را با داده‌های تجربی دارد، که نشان‌دهنده دخالت جذب شیمیایی در فرایند جذب است. بررسی‌های ترمودینامیکی نیز نشان داد که فرایند جذب برای هر دو جاذب در دماهای مختلف، خودبخودی و گرمازا است. مقادیر ΔG منفی و مقادیر ΔH مثبت نشان‌دهنده خودبخودی و گرمازا بودن فرایند جذب هستند. نتایج کلی این پژوهش نشان داد که کلاله ذرت و تخم شربتی می‌توانند به عنوان بیوجاذب‌های مؤثر و کم‌هزینه برای حذف سرب و کادمیم از زه‌آب کشاورزی استفاده شوند. با توجه به هزینه پایین، دسترسی آسان، و کارایی بالای این جاذب‌ها، می‌توان از آن‌ها به عنوان یک راه‌حل سبز و پایدار برای کاهش آلودگی‌های فلزی در محیط زیست استفاده کرد. این یافته‌ها می‌توانند به توسعه تکنولوژی‌های تصفیه آب و مدیریت پایدار منابع آب در کشاورزی کمک کنند.

نمایی از مقاله :