حذف کبالت از آب آلوده با استفاده از نانو ذرات مغناطیسی اکسید آهن

در تحقیق حاضر به بررسی حذف فلزات سنگین (به صورت موردی حذف کبالت) از آب آلوده با استفاده از نانو ذرات مغناطیسی Fe3O4 و بررسی تاثیر فاکتورهای pH، زمان ماند، غلظت اولیه کبالت و دما بر روی حذف کبالت پرداخته شده و برای توصیف داده های حاصل از آزمایشات جذب از ایزوترم های تعادلی لانگمویر و فروندلیچ استفاده شده است. آزمایش ها با روش تاگوچی در نرم افزار کوآلیتک که از روش فاکتوریل جزیی استفاده می کند طراحی گردید. نانو ذرات با روش هم رسوبی در آزمایشگاه سنتز شده و سپس آزمایش ها برای چهار سطح از هر فاکتور بر روی محلول شبیه سازی شده حاوی کبالت انجام می گردد و نتایج با کمک نرم افزار کوآلیتک به روش تحلیل استاندارد تاگوچی مورد آنالیز قرار گرفته می شوند. بالاترین میزان جذب کبالت برابر با 81 درصد، در حالت pH برابر با 9، زمان ماند 15 دقیقه، غلظت اولیه کبالت برابر با 7 میلی گرم بر لیتر و دمای °C 60 می باشد. همچنین با توجه به تحلیل، شرایط بهینه در حالت pH برابر با 9، زمان ماند 10 دقیقه، غلظت اولیه کبالت برابر با 25 میلی گرم بر لیتر و دمای °C 20 می باشد. میزان بازدهی در جذب کبالت 383/86 درصد پیش بینی می شود. در انتها نتیجه آزمایش در شرایط بهینه بر روی پساب صنعتی واقعی حاوی 36 میلی گرم بر لیتر کبالت 60 با درصد جذب 6/71 همراه می باشد که با توجه به تغییر در شرایط آزمایشگاهی و واقعی دارای اختلاف 11/17 درصدی می باشد. داده های حاصل از بررسی ایزوترهای جذب با دو مدل فوق مطابقت داشته و برازش بیشتری نسبت به مدل فروندلیچ دارد.