بررسي حذف تتراسايكلين به روش جذب توسط نانوذرات مغناطيسي اكسيدآهن و كلينپتولولايت از محلول هاي آبي

دانشكده بهداشت

بررسي حذف تتراسايكلين به روش جذب توسط نانوذرات مغناطيسي اكسيدآهن و كلينپتولولايت از محلول هاي آبي چكيده مقدمه امروزه تركيبات دارويي به عنوان ميكروآلوده كننده هاي آلي نوظهور شناخته مي شوندكه به طور مداوم از طريق فاضلابروهاي شهري و بيمارستان ها به داخل آب و خاك دفع مي شوند از آنجا كه تركيبات دارويي نمي توانند به طور كامل در تصفيه خانه از فاضلاب تجزيه شده وحذف شونددر مقادير زياد و به طور گسترده به محيط زيست وارد مي شوند.كه تهديد جدي براي سلامتي انسان ومحيط زيست محسوب مي گردند. دراين مطالعه حذف باقيمانده آلاينده داروي تترا سايكلين در محلول هاي آبي به وسيله جذب توسط دو جاذب نانوذرات مغناطيسي اكسيدآهن و نانوذرات مغناطيسي اكسيدآهن اصلاح شده با كلينپتولولايت موردارزيابي و تحليل قرارخواهدگرفت وعوامل وپارامترهايي مانندغلظت آلاينده ، دوز جاذب ، pHوزمان تماس كه ممكن است دراين فرايند تاثيرگذارند بررسي خواهند شد موادو روش ها درمطالعه حاضر نانوكامپوزيت اكسيدآهن وكلينپتولولايت در آزمايشگاه به عنوان نانوجاذب مغناطيسي تهيه و به همراه جاذب كلينپتولولايت براي حذف تتراسايكلين از محلول هاي آبي استفاده گرديد. روش طراحي سطح پاسخ ( RSM ) براساس طرحBBD به منظور بهينه سازي و مدل سازي جذب تتراسايكلين به وسيله نرم افزار ديزاين اكسپرت درمحدوده دز جاذب : 3/0 تا 2 گرم بر ليتر ،pH 3تا10 ، غلظت اوليه آلاينده: 10 تا 100 ميلي گرم بر ليتر، زمان: 10 تا120 دقيقه، دماي 20 تا 50 درجه سانتيگراد به كارگرفته شد. ساختاروخواص نانوكامپوزيت مغناطيسي وجاذب كلينپتولولايت به وسيله روش هاي آناليزمغناطيس سنج ارتعاشي (VSM) ، آناليز طيف سنجي مادون قرمز (FT-IR) ، آناليزطيف سنجي پراش پرتوايكس(EDAX) ، آناليزميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) وآناليز پراش اشعه ايكس (XRD) شناسايي شد. نتايج درمطالعات انجام شده فرايندهاي حذف توسط جاذب هاي اكسيدآهن اصلاح شده با كلينپتولولايت و كلينپتولولايت به ترتيب با ايزوترم هاي فروندليچ (997/0=R2) و لانگموير(971/0=R2) مطابقت بيشتري داشته و همچنين در مطالعات سينتيكي فرايند جذب توسط جاذب هاي مذكور با سينتيك شبه درجه اول(999/0-992/0=R2) همخواني بيشتري داشت و ميزان حداكثرظرفيت جذب(qmax) براي جاذب كلينپتولولايت ، 17/20 (ميلي گرم برگرم) وبراي نانوكامپوزيت اكسيدآهن وكلينپتولولايت ، 9/180 (ميلي گرم برگرم) محاسبه گرديد در شرايط بهينه ميزان راندمان حذف تتراسايكلين به وسيله نانوكامپوزيت اكسيدآهن وكلينپتولولايت 6/98 درصد بود در آزمون آماري عدم برازش(LOF) مقادير1238/0= P-valueو 6/3=F-value بدين معناست كه مدل ، داده هاي تجربي را به خوبي برازش كرده وداده هاي پرت درمدل وجود ندارند. و بيشترين راندمان حذف درpH 7و8 به دست آمد كه مي تواند ناشي از مكانيسم هاي جذب فيزيكي مانند نيروهاي واندروالس وپيوندهاي هيدروژني بين مولكول هاي قطبي تتراسايكلين و گروه هاي عامل مستقر برروي نانوكامپوزيت اكسيدآهن وكلينپتولولايت باشد. بررسي نتايج تاثير متغيرهاي مختلف نشان داد كه راندمان حذف آلاينده با غلظت اوليه تتراسايكلين رابطه عكس داشته يعني با افزايش غلظت اوليه آلاينده راندمان جذب كاهش مي يابد ولي دز جاذب بر فرايند جذب تتراسايكلين توسط نانوكامپوزيت اكسيدآهن وكلينپتولولايت تاثير مستقيم داشت. دربررسي اثر يون هاي مزاحم، ميزان كاهش راندمان حذف توسط نانوكامپوزيت اكسيدآهن وكلينپتولولايت در غلظت هاي 01/0، 05/0، 1/0، 3/0 مول كلريدسديم قابل توجه ومعني دار نبود ولي در غلظت 5/0 مول ميزان كارايي حذف آلاينده توسط نانوكامپوزيت به 2/61 درصد كاهش يافت. در آزمون هاي استفاده مجدد از نانوكامپوزيت ، در چندين مرحله آلاينده با راندمان بالا ، به وسيله جاذب اكسيدآهن وكلينپتولولايت حذف شد كه از لحاظ اقتصادي وزيست محيطي استفاده از نانوكامپوزيت اكسيدآهن وكلينپتولولايت راجهت حذف آلاينده هاي مختلف توجيه مي نمايد.

225796

علوم پزشكي گيلان