بیوجذب یون فلز سنگین کادمیوم از محلول‌های آبی با استفاده از کیتین تولید شده از پوست میگوی ببری سبز (Penaeuse Semislucatuse) دریای خلیج فارس: مطالعات سینتیکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد مهندسی پلیمر، دانشکدۀ مهندسی نساجی و پلیمر، دانشگاه آزاد اسلامی، یزد، ایران

2 دانشیار دانشکدۀ مهندسی نساجی و پلیمر، دانشگاه آزاد اسلامی، یزد، ایران

چکیده

امروزه آلودگی فلزات سنگین یکی از نگرانی­های بزرگ زیست­محیطی است. هدف از این مطالعه، بررسی حذف و بازیابی فلز سنگین کادمیوم از محلول­های آبی به وسیله کیتین استخراج شده از پوست میگوی ببری سبز (Penaeuse semisulcatuse) از آب دریای خلیج فارس بود. در این مطالعه اثر پارامترهایی مانند pH، غلظت اولیه، زمان تماس و دوز جاذب در حذف یون­های کادمیوم با کیتین استخراج شده از پوست میگوی ببری سبز مورد بررسی قرار گرفت. ویژگی­ها و خصوصیات سطحی جاذب تهیه شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)مورد آنالیز قرار گرفت. این بهره­وری در شرایط آزمایشگاهی که شامل 6 :pH، غلظت اولیۀ یون کادمیوم ppm 20، زمان تماس min 80، دوز جاذب gr/L 3 در دمای تنظیم شدۀ 25 درجۀ سانتی­گراد و دور همزدن rpm 200 محاسبه شد. جهت تعیین رفتار مکانسیم جذب از مدل­های سینتیکی شبه درجه اول و شبه درجه دوم استفاده شد. مطالعۀ سینتیکی فرآیند نشان داد که فرآیند جذب یون فلز کادمیوم از مدل سینتیک شبه درجه دوم پیروی می­کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Biosorption of ion heavy metal cadmium from aqueous solution using chitin production of skin tiger green shrimp (Penaeuse semisulcatuse) of Persian Gulf: kinetics studies

نویسندگان [English]

  • zahra esvandi 1
  • mohammad mirjalili 2
F.A. Abu Al-Rub, M.H. El-Naas, I. Ashour, M. Al-Marzouqi, (2006). Biosorption of copper on Chlorella vulgaris from single, binary and ternary metal aqueous solutions, Process Biochemistry 2,457-464.

Jude C. Igwe, Augustin A. Abia ,(2007).Equilibrium sorption isotherm studies of Cd(II), Pb(II) and Zn(II) ions detoxification from waste water using unmodified and EDTA-modified maize husk, Electronic Journal of Biotechnology ISSN15, 0717-3458

M. Kobya, E. Demirbas, E. Senturk, M. Ince, (2005).Adsorption of heavy metal ions from aqueous solutions by activated carbon prepared from apricot stone, Bioresource Technology 13, 1518-1521.

Ibrahim Kula, Mehmet Uğurlu, HamdiKaraoğlu, Ali Çelik,(2008).Adsorption of Cd(II) ions from aqueous solutions using activated carbon prepared from olive stone by ZnCl2 activation, Bioresource Technology 3, 492-501

MeenakshiNandal, RajniHooda, GeetaDhania, (2014). Tea Wastes as a Sorbent for Removal of Heavy Metals from wastewater, Department of Environmental science, E-ISSN 2277 – 4106, 2347 – 5161

RoksanaNaznin, (2005).Extraction chitin and chitosan from shrimp (metapenaeus Monoceros) sell by chemical metod, Pakistan Journal of biological Sciences 8(7), 1051-1054

David William O’Connell, Colin Birkinshaw, Thomas Francis O’Dwyer, (2008). Heavy metal adsorbents prepared from the modification of cellulose: A review, Bioresource Technology 15, 6709-6724

A.B. Pérez-Marín, V. Meseguer Zapata, J.F. Ortuño, M. Aguilar, J. Sáez, M. Lloréns, (2007).Removal of cadmium from aqueous solutions by adsorption onto orange waste, Journal of Hazardous Materials 1,122-131

S. Saadat, A. Karimi-Jashni, (2011). Optimization of Pb (II) adsorption onto modified walnut shells using factorial design and simplex methodologies, Chemical Engineering JournalIssue 3, 1 October, 743-749

Ahmet Sari, Mustafa Tuzen, DemirhanCitak, Mustafa Soylak,(2007).Equilibrium, kinetic and thermodynamic studies of adsorption of Pb(II) from aqueous solution onto Turkish kaolinite clay, Journal of Hazardous Materials 2,283-291

Alexandre T. Paulino, Julliana I. Simionato, Juliana C. Garcia, Jorge Nozaki, (2006). Characterization of chitosan and chitin produced from silkworm crysalides, Carbohydrate Polymers, Issue 1, 98-103

Darioush Alidoust, Masayuki Kawahigashi, Shuji Yoshizawa, Hiroaki Sumida, Makiko Watanabe,(2015). Mechanism of cadmium biosorption from aqueous solutions using calcined oyster shells, Journal of Environmental Management, 103-110

Ye Tian, Min Wu, Ruigang Liu, Yanxiang Li, Deqian Wang, Junjun Tan, Rongcheng Wu, Yong Huang,(2011). Electrospun membrane of cellulose acetate for heavy metal ion adsorption in water treatment, Carbohydrate Polymers 2, 743-748

SubramanyanVasudevan, Jothinathan Lakshmi, GanapathySozhan, 2011. Effects of alternating and direct current in electrocoagulation process on the removal of cadmium from water, Journal of Hazardous Materials, Issue 1, 15 August, 26-34

Sevil Veli, Bilge Alyüz,(2007).Adsorption of copper and zinc from aqueous solutions by using natural clay, Journal of Hazardous Materials 1, 1, 226-233

Ming-Tsung Yen, Joan-Hwa Yang, Jeng-Leun Mau, (2009).Physicochemical characterization of chitin and chitosan from crab shells, Carbohydrate Polymers 1, 5, 15-21

Chang KL, Tsai G,(1997). Response surface optimization and kinetics of isolating chitin from pink shrimp (Solenocera melantho) shell waste. J Agric Food Chem,45(5):1900- 1904.

F.A. Al Sagheer, M.A. Al-Sughayer, S. Muslim, M.Z. Elsabee, (2009).Extraction and characterization of chitin and chitosan from marine sources in Arabian Gulf, Carbohydrate Polymers 2,410-419

B.M.W.P.K. Amarasinghe, R.A. Williams,(2007).Tea waste as a low cost adsorbent for the removal of Cu and Pb from wastewater, Chemical Engineering Journal 132,299–309.

M. FernándezCervera, J. Heinämäki, M. Räsänen, S.L. Maunu, M. Karjalainen, O.M. Nieto Acosta, A. IraizozColarte, J. Yliruusi, (2004).Solid-state characterization of chitosan derived from lobster chitin, Carbohydrate Polymers 4,401-408

Zhen Chen, Wei Ma, Mei Han, (2008). Biosorption of nickel and copper onto treated alga (Undariapinnatifida): Application of isotherm and kinetic models, Journal of Hazardous Materials 1–2,327-333

OlfaGhorbel-Bellaaj, IslemYounes, Hana Maâlej, Sawssen Hajji, MoncefNasri, (2012). Chitin extraction from shrimp shell waste using Bacillus bacteria, International Journal of Biological Macromolecules 5, 1196-1201

V.K. Gupta, A. Rastogi, (2006). Equilibrium and kinetic modelling of cadmium (II) biosorption by nonliving algal biomass Oedogonium sp. from aqueous phase, Journal of Hazardous Materials1–2, 759-766

E. Igberase, P. Osifo, (2015). Equilibrium, kinetic, thermodynamic and desorption studies of cadmium and lead by polyaniline grafted cross-linked chitosan beads from aqueous solution, Journal of Industrial and Engineering Chemistry,340-347