حذف یون نیکل از محلول های آبی با استفاده از نانوذرات پر مرغ: مطالعه مدل های سینتیک، ایزوترم و ترمودینامیک

فلز نیکل بسیار سمی بوده و به طور مستقیم با خطر سلامتی مانند آسیب به کلیه، کبد و سیستم عصب مرکزی ارتباط دارد. در این پژوهش  پتانسیل پر مرغ برای حذف نیکل از محلول آبی ارزیابی و از مدل های ایزوترم فروندلیچ، لانگمویر و تمکین برای توصیف جذب زیستی نیکل بر روی پر مرغ استفاده شد. در سیستم ناپیوسته پارامترهای pH (3-8)، دوز جاذب (g 06/0- 01/0)، زمان تماس (min120 -15)، غلظت اولیه فلز نیکل (mg/l 200-5) و دما (°C40-15) بررسی شد. مطالعات نشان داد حداکثر راندمان جذب نیکل در شرایط 6=pH، غلظت mg/l 50، زمان تماس min 60، دمای محیط°C 25 و جرم جاذب g 03/0 رخ داده است. پارامترهای ترمودینامیکی شامل تغییرات انرژی آزاد گیبس (∆G)، آنتالپی (∆H) و آنتروپی (∆S) نشان داد که فرآیند جذب فلز نیکل در محدوده دمایی 288 تا  K313 خود به خودی و گرماگیر است. ضرایب تبیین به دست آمده بین داده های اندازه گیری شده مدل شبه مرتبه دوم (95/0=R2) و مدل شبه مرتبه اول (65/0=R2) نشان داد که مدل شبه مرتبه دوم داده های آزمایشگاهی را بهتر توصیف می کند. همچنین روابط مربوط به ایزوترم لانگمویر، فروندلیچ و تمکین برای جذب نیکل توسط نانو ذرات پر مرغ نشان داد، ایزوترم فروندلیچ (87/0=R2) نسبت به لانگمویر (08/0=R2) و تمکین (67/0=R2) برای توصیف فرآیند جذب مناسب تر بوده و مطابقت بیشتری با داده های آزمایشگاهی دارد. با توجه به نتایج این پژوهش از جاذب نانوذرات پر مرغ با کارایی بالای 8/96% برای حذف نیکل از محلول های آبی می توان استفاده کرد.