حذف فلزات سنگین از آب با آلوئه ورا

55آنلاین: صنعتی شدن سریع جوامع موجب ورود فلزات سنگین سمی به جریان‌های آب برمی‌گردد. از مهم‌ترین منابع تولید فلزات سنگین عبارت‌اند از صنایع آبکاری الکتریکی، صنایع تولید مواد شیمیایی، صنایع تولید سوخت و صنایع تولید باطری. هنگامی که غلظت فلزات سنگین در بدن از یک مقدار بحرانی فراتر رود این فلزات تأثیرات مخربی بر سیستم فیزیولوژیکی و زیستی انسان از قبیل کلیه‌ها، مغز و ریه خواهند گذاشت. برخلاف پساب‌های ارگانیک، فلزات سنگین زیست‌تخریب‌پذیر نیستند و در طبیعت انباشته می‌شوند؛ این موضوع موجب بروز انواع بیماری‌ها خواهد شد. بنابراین، حذف این فلزات قبل از تخلیه‌ آن‌ها به درون محیط‌زیست ضروری است.

پروفسور سید حسن زوار موسوی، مجری طرح، ضمن تأکید بر لزوم دست‌یابی به یک جاذب ارزان‌قیمت جهت جذب و حذف فلزات سنگین، در رابطه با اهداف دنبال شده در این طرح گفت: با توجه به استفاده‌ روزافزون از فرایند جذب سطحی در حذف آلاینده‌های زیست‌محیطی مانند فلزات سنگین، انتخاب یک جاذب مناسب از لحاظ فنی و اقتصادی به‌عنوان یک مسئله‌ مهم در این زمینه مطرح شده است.

وی افزود: به همین دلیل در این طرح از خاکستر برگ گیاه آلوئه‌ورا برای سنتز یک نانوجاذب مغناطیسی استفاده شده و این نانوجاذب جهت حذف یون فلزات سنگینی از قبیل مس، روی، کروم و سرب به کار گرفته شده است.

زوار موسوی اظهار داشت: تولید این نانوجاذب با استفاده از یک روش ساده و کم‌هزینه صورت گرفته است؛ به‌علاوه این نانوجاذب قادر است فلزات سنگین را با کارایی بالا از محیط‌های آبی حذف کند و اثرات جانبی اندکی داشته باشد.

وی عنوان کرد: ذرات این جاذب با استفاده از نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن اصلاح شده‌است. حضور این نانوذرات موجب افزایش خاصیت جذب سطحی از طریق افزایش گروه‌های اکسیژن‌دار سطحی شده است.

به گفته وی، همچنین این نانوذرات مغناطیسی را می‌توان پس از انجام فرایند از محیط جدا کرده و مجدداً مورد استفاده قرار داد که این موضوع موجب کاهش هزینه‌ی فرایند حذف آلاینده می‌شود.

این محقق در رابطه با نحوه‌ سنتز این نانوجاذب گفت: در مرحله‌ اول خاکستر برگ گیاه آلوئه‌وراتهیه شد. سپس سطح خاکستر تهیه شده توسط اسید نیتریک رقیق فعال و با نانوذرات اکسید آهن مخلوط شد؛ در مرحله‌ بعد خاکستر مغناطیسه شده توسط روش‌های میکروسکوپی مشخصه یابی و از آن به‌عنوان یک نانوجاذب استفاده شده و قابلیت جذبی آن مورد ارزیابی قرار گرفت. در قسمت بعد پارامترهای مربوط به جذب بهینه‌سازی شده و نهایتاً قابلیت بازیابی و استفاده‌ی مجدد از آن بررسی شد.

وی افزود: نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهند که میزان بهینه‌ جذب برای یون‌های سرب، مس، روی و کروم، به ترتیب ۳۳۳، ۳۴۵، ۷۱/۴ و ۳۳۳ میلی‌گرم بر گرم بوده‌اند.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های پروفسور سید حسن زوار موسوی و دکتر علیرضا اصغری - اعضای هیأت علمی دانشگاه سمنان- و سمیه عابدی- دانش‌آموخته‌ی مقطع کارشناسی ارشد این دانشگاه- است. نتایج این کار در مجله‌ Desalination and Water Treatment (جلد ۵۷، شماره‌ ۲۹، سال ۲۰۱۶، صفحات ۱۳۷۴۷ تا ۱۳۷۵۹) به چاپ رسیده است.