عنوان پایان‌نامه
بررسی سینیتیکی و تعادلی جذب نیکل و مس توسط مخمر نان تثبیت شده با آلژینات کلسیم
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندهای جداسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه فنی فومن شماره ثبت: F19;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 80180;کتابخانه فنی فومن شماره ثبت: F19;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 80180
- تاریخ دفاع
- ۱۵ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- سعید کلهر
- استاد راهنما
- احمد حلاجی ثانی
- چکیده
- در پژوهش حاضر آزمایش ها به صورت ناپیوسته انجام شده است و جذب زیستی یون های مس و نیکل از محلول تک جزئی توسط مخمر نان تثبیت شده روی آلژینات کلسیم مورد بررسی قرار گرفته است . درقسمت ناپیوسته اثر پارامترهای تجربی pH ، زمان تماس، غلظت اولیه ی فلز ، مقدار جاذب و دما مورد آزمایش قرارگرفته است. در بررسی اثر pH درمحدوده بین3 تا 7، مشخص گردید که مخمرنان تثبیت شده روی آلژینات کلسیم، درpH بهینه 6 بیشترین میزان جذب را دارد که مقدار آن mg/g51 برای مس و 28/23 برای نیکل بود ( غلظت اولیه فلزات mg/l100 و مقدار جاذب خشک gr 0.05) با افزایش زمان تماس بین جاذب و محلول ، میزان جذب یون ها افزایش می یابد. جذب پس ازگذشت 4 ساعت به تعادل رسید . برای مدلسازی سینتیک آزمایش ها از مدل های نفوذ درون ذره ای ، شبه درجه اول و شبه درجه دوم استفاده شد که مانند اغلب فرآیندهای جذب زیستی مدل شبه درجه دوم با دقت بالایی داده ها را برازش کرد. برای مس R2(0/987) و برای نیکل R2(0/985) مشاهده شد. همچنین مطالعات سینتیکی نشان دادند که %74 کل جذب در یک ساعت اول اتفاق افتاد . در تشریح تعادل جذب نتایج نشان داد که ایزوترم ردلیش – پترسون برای فلز مس تطابق خوبی از خود نشان داد. و در میان ایزوترم های دو پارامتری، ایزوترم فرویندلیش و دوبینین – رادشکویچ برای فلز مس و ایزوترم فرویندلیچ برای فلز نیکل تطابق بهتری نشان دادند. پارامترهای ترمودینامیک (?G° ،?H° و?S°) نیز محاسبه گردیدکه نشان داد در محدوده ی دمایی °K 298 تا °K318 جذب مس و نیکل گرماگیر است.
- Abstract
- This study investigates the biosorption of copper and nickel ions from one component solution by Saccharomyces cerevesie immobilized on calcium alginate .Experiments were done in batch modes. In batch mode parameters such as pH, contact time, initial metal concentration, biomass dosage and temperature were studied. Batch equilibrium experiments at different pH values (3-7) it was found that Saccharomyces cerevesie immobilized on calcium alginate had the maximum Removal capacity of 51 mg/g (100 mg/L Cu2+, 0.05 gr biomass) for copper and 22.23 mg/g (100 mg/L Ni2+, 0.05 gr biomass) at an optimum pH of 6. Also metal ions uptake increased with increasing contact time between adsorbent and solution. Sorption equilibrium was reached within 4 h. Kinetic study was carried out with intra particle diffusion, pseudo-first-order and pseudo-second-order reaction equations and it was found that uptake process followed the pseudo-second-order rate expression.R2(0.987) for copper and R2(0.985) for nickel. Kinetic studies showed that the sorption of 74% of Ni2+ and Cu2+ ions was completed within the first 1 h of contact.To describe the biosorption isotherms, the Two parameter models (Langmuir, Freundlich, Temkin, and Dubinin-Radushkevich) and three-parameter models (Redlich–Peterson).Were Results showed that the three-parameter model, Redlich–Peterson, described the experimental data quite well for copper. Among the two-parameter models, the Freundlich and Dubinin-Radushkevich fitted the experimental data better than the others for copper and Freundlich fitted the experimental data better than the others for nickel. The calculated thermodynamic parameters (?G,?Hand ?S) in range of 298°K to 318°Kshowed that copper and nickel biosorption is endothermic. Key words: Biosorption, Saccharomyces cerevesie, Calcium alginate, Copper(II), Nickel(II), Sorption isotherm, Kinetic model
