بررسی تاثیر اندازه ذره و غلظت سورفکتانت بر راندمان جذب و رهاسازی نیترات در محیط های آبی توسط زئولیت اصلاح شده با HDTMA

آنیون نیترات به علت دارا بودن بار منفی تمایلی به جذب روی ذرات خاک ندارد، لذا از نیمرخ خاک خارج و وارد آبهای سطحی و زیرزمینی میشود. رسها در حالت طبیعی، اغلب دارای ویژگی آنیون گریزی بوده و قادر به جذب مولکولهای کم محلول در آب، غیر قطبی و مولکولهای آلی غیر یونی نیستند، اما میتوان با اصلاح رسها آنها را به رسآلی تبدیل و برای جذب و پالایش آنیونها و ترکیبات آنیونی و غیر آنیونی آلی مضر در محیط-های آبی استفاده کرد. این مطالعه به منظور بررسی راندمان جذب و واجذب نیترات توسط رس زئولیت-کلینوپتیلولیت ایرانی (سمنان) اصلاح شده با سورفکتانت هگزادسیل تری متیل آمونیوم بروماید(HDTMA-Br) صورت گرفت.
راندمان جذب نیترات توسط زئولیت ایرانی اصلاح شده با سورفکتانت کاتیونی HDTMA-Br تحت سه تیمار اندازه ذره، سطوح سورفکتانت و غلظت اولیه نیترات مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی ثبات نیترات جذب شده، واجذب در سطح سورفکتانت 200 درصد و در دو غلظت 3 و14میلی مولار در زمان های مختلف بررسی شد. آزمایشات به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی انجام شد. نانو و میکرو ذرات زئولیت با استفاده از روش سانتریفیوژ جدا شدند. ظرفیت تبادل کاتیونی بیرونی زئولیت با استفاده از روش جایگزینی سدیم با یون ترت-بوتیل آمونیم تعیین شد. مورفولوژی و ساختار کانی زئولیت مورد مطالعه با استفاده از روش های XRD ، EDX ، SEM و AFM مورد بررسی و شناسایی قرار گرفت.
در نانو زئولیت آلی، راندمان جذب و پالایش نیترات در سطح سورفکتانت 200 درصد CEC بیرونی، در غلظتهای اولیه 3، 6، 14، 20 و 30 میلی مولار نیترات به ترتیب، 92، 88، 77، 67، و 56 درصد، در حالی که راندمان جذب و پالایش ذرات میکرو زئولیت در غلظتهای فوق به ترتیب، 75، 67، 50، 41 و 33 درصد بود. راندمان جذب نیترات توسط میکرو زئولیت آلی در سطح سورفکتانت 100 درصد CEC بیرونی، به ترتیب، 53، 46، 35، 28 و20 درصد بود. درصد واجذب در غلظت 3 میلی مولار نیترات در نانو زئولیت آلی، بین 6/2 تا 7/5 درصد و در غلظت 14 میلی مولار نیترات، بین 9/8 تا 2/12 درصد و در میکرو زئولیت 21 تا 33 درصد بود.
نتایج این تحقیق نشان داد که تفکیک دقیق ذرات نانو زئولیت به روش سانتریفیوژ، غلظت اولیه نیترات و سطح سورفکتانت در افزایش راندمان جذب و پالایش نیترات از محیطهای آبی تاثیر بسیار زیادی دارد. نانو زئولیتهای آلی علاوه بر دارا بودن راندمان بسیار بالا در جذب و حذف نیترات از محیط، ثبات و پایداری خوبی نیز در نگهداشت نیترات از خود نشان دادند.