برای اطلاع از آخرین مقالات علمی و اخبار کرونا(COVID-19) کلیک کنید

مشخصات

عنوان:

مطالعه بیوجذب مس (II) و نیکل (II) از محیط های آبی بوسیله جلبکهای قهوه ای پادینا و کلپومنیا



گروه تخصصی:  علوم پایه

سازمان مجری:  واحد استان البرز 

گروه پژوهشی: بیولوژی دریا

پژوهشگران: 
سعیدی رضا (مسئول طرح)
برزآبادی فراهانی فرزانه (همکار طرح)
جوادی علی (همکار طرح)
مخلصی امین (همکار طرح)
ابطحی مهرنوش (همکار طرح)
خشنود رضا (همکار طرح)
سهرابی پور جلوه (همکار طرح)
قصری آذر (همکار طرح)

تاریخ خاتمه:  دی 1392

کارفرما: 

خروجی طرح: 
 
تلفن: 

نشانی سازمان مجری: 
 

چکیده:

بیوجذب مس (II) و نیکل (II) از محیط آبی بوسیله جلبکهای قهوه ای پادینا و کلپومنیا در فاز منقطع مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایشات سینتیک بیوجذب در سه غلظت اولیه مس (II) و نیکل (II) و جرم ثابت بیوجاذب صورت گرفت. مطالعه سینتیک نشان داد که سرعت جذب مس (II) و نیکل (II) بوسیله هر دو نوع بیوجاذب، به ویژه کلپومنیا بالا بود. برای آنالیز و مدلسازی سینتیک بیوجذب مس (II) و نیکل (II) از معادلات سرعت درجه اول کاذب، درجه دوم کاذب و اشباع استفاده شد. سینتیک بیوجذب مس (II) و نیکل (II) بوسیله جلبکهای قهوه ای پادینا و کلپومنیا از معادله سرعت درجه دوم کاذب پیروی می کرد. تاثیر pH بر روی ظرفیت تعادلی بیوجذب مس (II) و نیکل (II) در محدوده pH اولیه 2.0-5.5 مورد مطالعه قرار گرفت و pH اولیه بهینه برای بیوجذب مس (II) و نیکل (II) بوسیله هر دو بیوجاذب 5.5 بدست آمد. آزمایشات ایزوترم در محدوده غلظت اولیه مس 0.05-5mM (II) انجام شد. ایزوترم بیوجذب مس (II) بوسیله هر دو جلبک قهوه ای پادینا و کلپومنیا از مدل ردلیخ- پیترسون تبعیت می نمود (R2>0.986). ایزوترم بیوجذب نیکل (II) بوسیله جلبکهای قهوه ای پادینا و کلپومنیا به ترتیب از مدلهای لانگموئر (R2>0.995) و ردلیخ- پیترسون (R2>0.994) تبعیت می نمود. بر طبق معادله لانگموئر، حداکثر ظرفیت بیوجذب (qm) مس (II) بوسیله جلبکهای قهوه ای پادینا و کلپومنیا به ترتیب 1.06 mmol/ و 0.97mmol/g و حداکثر ظرفیت بیوجذب نیکل (II) بوسیله جلبکهای قهوه ای پادینا و کلپومنیا به ترتیب mmol/g و 0.70mmol/g بدست آمد. این مطالعه نشان داد که جلبکهای مورد مطالعه پتانسیل بالایی برای استفاده در مقیاس واقعی جهت حذف مس(II) و نیکل (II) از فاضلابهای صنعتی دارند.



کلیدواژگان: بیوجذب، مس (II)، نیکل (II)، پادینا، کلپومنیا، سینتیک، ایزوترم

 
 
Title:

Study on biosorption of copper (II) and nickel (II) from aqueous environments by brown algae Padina sp. and Colpomenia sp.



Abstract:

Biosorption of copper (II) and nickel (II) from aqueous environments by brown algae Padina sp. and Colpomenia sp. was studied in a batch system. Kinetic experiments were performed in three initial concentrations of the metals and constant weight of biomass. According to the results of kinetic experiments, copper (II) and nickel (II) uptake was found to be rapid especially by Colpomenia sp. The experimental data were analyzed using three sorption kinetic models; the pseudo first-order, pseudo second-order and saturation. The pseudo second-order equation described the biosorption kinetic of copper (II) and nickel (II) with high correlation coefficient (R2>0.999) and better than the other equations. The effect of pH on the equilibrium uptake capacity was investigated in the pH range of 2.0-5.5. The optimized condition of pH value for copper (II) and nickel (II) biosorption was obtained to be 5.5. Isotherm experiments were conducted in initial ion concentrations 0.05-5 mM. The isotherm data of copper (II) biosorption by both Padina sp. and Colpomenia sp. were found to be in the best fitness with the Redlich-Peterson equation (R2>0.986), while the isotherm of nickel (II) biosorption by Padina sp. and Colpomenia sp. was described by the Langmuir (R2>0.995) and Redlich-Peterson (R2>0.994) equations, respectively. According to the Langmuir model, the maximum uptake capacities (qm) of copper (II) by Padina sp. and Colpomenia sp. were determined to be 1.06 and 0.97 mmol/g, respectively. The corresponding values for nickel (II) were obtained to be 0.95 and 0.70 mmol/g, respectively. This investigation indicated that the studied algae had a high potential for full scale application for removal of copper (II) and nickel (II) from industrial wastewater.



Keyword(s): Biosorption, Copper (II), Nickel (II), Padina sp., Colpomenia sp., Kinetic, Isotherm