بهینه سازی حذف آرسنات توسط نانولوله کربنی تک جداره به روش پاسخ سطحی (RSM)

آلودگی منابع آب به آرسنیک، یک مشکل جهانی است. نوشیدن آب غنی از آرسنیک در درازمدت، سبب آثار بهداشتی مختلف از جمله مشکلات پوست، سرطان پوست، سرطان مثانه، کلیه و ریه، و بیماری های رگ های خونی و احتمالا دیابت، فشار خون بالا و اختلالات تولید مثل می شود. نانو لوله های کربنی(CNTS) از جاذب های نوین در عرصه نانوتکنولوژی است که در مطالعات گوناگون مورد تحقیق قرار گرفت. در این تحقیق، بهینه سازی حذف آرسنات توسط نانولوله کربنی تک جداره به روش پاسخ سطحی مطالعه می شود.

نانولوله های کربنی از پژوهشکده صنعت نفت ایران تهیه گردید. ابتدا بوسیله اسید نیتریک عامل دار شد و کارایی حذف آرسنات سنجش گردید. آزمایشات براساس روش پاسخ سطحی طراحی و انجام شد ارزیابی داده های آزمایش با استفاده از نرم افزار Minitab 16، Excel 2007 و آزمون های رگرسیون، همبستگی و آنالیز واریانس انجام شد.

در این مطالعه افزایش میزان جاذب، زمان تماس، غلظت اولیه آرسنات و کاهش pH بر کارایی حذف تاثیر داشت. حداکثرظرفیت جذب آرسنات توسط نانو لوله های کربنی برابر با 84/8 میلی گرم به گرم بدست آمد. درصد حذف آرسنات با کاهش pH بیشتر شد با افزایش غلظت آرسنات و میزان جاذب، ‎راندمان حذف بیشتر شد.

مدل با بالاترین ضریب (R2) و ضریب پیش بینی (Predicted R2) به تر تیب 01/95 و 25/72 برای نانولوله های کربنی تک جداره عامل دار شده با اسید نیتریک برآورد گردید. در این مطالعه حداکثر درصد حذف برای آرسنات 65% و حداکثر ظرفیت جذب 84/8 بود. با استفاده از روش پاسخ سطحی شرایط بهینه PH=3-6 و میزان جاذب 150 میلی گرم در حجم نمونه (100میلی لیتر) بدست آمد.