بررسي رفتار جذب و واجذب تتراسايكلين به وسيله مونت‌ موريلونيت در محيط خاكي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي معدن

كارشناسي ارشد

در اين پژوهش رفتار جذب و واجذب آلاينده تتراسايكلين بر روي خاك رس به عنوان يك جاذب ايده‌آل در محيط‌هاي خاكي بررسي شده است و توانايي و ميزان پايداري فرآيند جذب، به عبارتي عدم واجذب آلاينده‌ها مورد بررسي قرار گرفته است. آنتي‌بيوتيك تتراسايكلين در سال‌هاي اخير در سراسر جهان به عنوان يكي از پرخطرترين آلاينده‌هاي بيولوژيكي شناخته شده است. آثار جبران‌ناپذير آن به محيط ‌زيست كه از طرق مختلف زندگي انسان‌ها به آن وابسته است، نياز به يك جاذب قوي با قابليت جذب و پايداري بالا، اقتصادي و كاربردي را به‌شدت تشديد كرده است. در تحقيق حاضر از يك نوع خاك لوم تهيه شده از گلخانه به‌عنوان بستر آزمايش، از آنتي‌بيوتيك تتراسايكلين به‌عنوان آلاينده و از خاك رس طبيعي جهت توليد جاذب استفاده شد. در اين تحقيق رس مونت‌موريلونيت با هدف دستيابي به جذب حداكثر، تحت خالص‌سازي قرار گرفت. پس از انجام آزمايش‌هاي اوليه بر روي خاك طبيعي و شناسايي برخي از عناصر موجود در خاك از جمله ايليت، كلريت و كلسيت مشخص شد خاك به صورت طبيعي توانايي كمي براي جذب دارد لذا پس از توليد پنج گروه خاك با درصدهاي مختلف 2%، 5%، 10%، 15%، 20% جاذب تهيه شده، در فاز اوليه آزمايش در فرآيند جذب خاك گروه پنجم به دليل افزايش ميزان درصد جاذب و كاهش نفوذپذيري خاك از سري آزمايش‌هاي بعدي حذف شد. هر چهار گروه خاك با چهار دبي مختلف 20،15،10،5 (ml/min) پاشش محلول حاوي تتراسايكلين با غلظت اوليه مشخص تحت آزمايش قرار گرفتند و پس از نمونه‌گيري طي زمان‌هاي مشخص نتايج جذب و به دنبال آن واجذب بررسي شد. ميزان جذب در فاز اول از آناليز UV براي گروه‌هاي اول، دوم، سوم و چهارم به ترتيب برابر با 73/89%، 34/89%، 26/95%، 25/91% به دست آمد و به دنبال آن در فاز بعدي طي فرآيند واجذب، درصد واجذب تتراسايكلين براي گروه‌هاي اول تا چهارم به صورت 74/6%، 88/5%، 89/6%، 56/9% مشخص گرديد. با اندازه‌گيري ميزان جذب مشخص شد افزايش ميزان دبي پاشش در مرحله جذب تاثير چشم‌گيري نداشته است اما به علت زمان ماند بيشتر براي غلظت بيشتري از محلول داخل ستون آزمايش، ميزان جذب تا حدودي افزايش داشته است؛ اما در مقابل با بالا رفتن دبي پاشش محلول شستشو در مرحله واجذب، ميزان واجذب با شدت بالاتري افزايش يافت. همچنين در مقايسه‌ گروه‌ها با يكديگر مشخص شد كه خاك گروه سوم كه حاوي 10% جاذب رسي بوده است بيشترين ميزان جذب كه برابر با 26/95% بود و همچنين افت‌وخيزهاي كمتري را تا اتمام آزمايش در مقايسه با ديگر گروه‌ها داشته و در مرحله‌ي آزمايش واجذب سومين رتبه واجذب در حدود 89/6% با تفاوت بسيار جزئي نسبت به رتبه اول و دوم را داشته است، بنابراين گروه خاكي سوم از نظر جذب و پايداري جذب بهترين عملكرد را به‌صورت پيوسته از خود نشان داد. در بررسي نتايج حاصل از آناليز پراش اشعه ايكس براي تمام نمونه‌ها مشخص شد كه با افزايش جزئي فاصله صفحات روبرو هستيم و در برخي موارد روند كاهشي داشته است كه حاكي از جذب ميزان بيشتري از تتراسايكلين بر روي صفحات و لبه‌هاي مونت‌موريلونيت نسبت به جذب در بين لايه‌هاست. به دنبال آن نتايج آناليز طيف‌سنجي تبديل فوريه مادون‌قرمز با نشان دادن تغييرات و يا ايجاد پيك‌هاي مشخصي كه مربوط به پيوندهاي گروه‌هاي عاملي تتراسايكلين پس از جذب و واجذب بر روي خاك تحت آزمايش هستند نتايج قبلي را تاييد مي‌كرد. همچنين پايداري و پراكندگي رس‌ها در تصاوير SEM به خوبي مشاهده شد و حضور عناصر سيليسيوم و آلومينيوم پس از جذب و واجذب نشان داد كه جاذب استفاده شده حتي در مراحل بعد از جذب هم از پايداري مطلوبي برخوردار است. كلمات كليدي: مونت‌موريلونيت، آلاينده بيولوژيكي، تتراسايكلين، پايداري جذب

211866

فرآوري مواد معدني

مهندسي معدن

دانشگاه صنعتي اصفهان

ابراهيم عظيمي، مهدي بازرگاني پور

مهدي نصيري سروي