fa کاربرد فرآیند جذب سطحی به کمک کربن فعال تولیدی از تایرهای فرسوده، در حذف یون سرب از محیط آبی بهداشت محيط Environmental Health مقاله اصیل پژوهشی Original Article <p align="right" style="direction: rtl"><font face="Times New Roman" size="3">&nbsp;</font><b><span b="" font-size:="" lang="AR-SA" style="font-family: ">زمینه و هدف:</span></b><span 11pt="" b="" font-size:="" lang="AR-SA" mso-ansi-font-size:="" style="font-family: ">&nbsp;</span><span 11pt="" 9.0pt="" b="" fa="" font-size:="" lang="FA" mso-ansi-font-size:="" mso-ansi-font-weight:="" mso-bidi-language:="" style="font-family: ">فلزات سنگین، به‌عنوان عناصر دارای خواص سمی شناخته شده‌اند و تخلیه آنها به منابع آب، باعث آسیب جدّی به سلامتی انسان‌ها و محیط زیست می‌شود. این مطالعه، به منظور تولید کربن فعال از تایرهای فرسوده و کاربرد آن در حذف یون‌های سرب از محلول سنتتیک انجام شد.</span><span 11pt="" 9.0pt="" b="" font-size:="" lang="AR-SA" mso-ansi-font-size:="" mso-ansi-font-weight:="" style="font-family: "><!--stripped--><!--stripped--></span></p> <p align="right" style="direction: rtl"><font face="Times New Roman" size="3">&nbsp;</font><b><span b="" font-size:="" lang="AR-SA" style="font-family: ">روش تحقیق:</span></b><span 11pt="" b="" font-size:="" lang="AR-SA" mso-ansi-font-size:="" style="font-family: ">&nbsp;</span><span 11pt="" 9.0pt="" b="" font-size:="" lang="FA" mso-ansi-font-size:="" mso-bidi-language:="" style="font-family: ">در این تحقیق تجربی، از تایرهای فرسوده، کربن فعال پودری تهیه شد. اثر غلظت یون‌های سرب (10 تا 100 میلی‌گرم بر لیتر)، </span><font face="Times New Roman"><span b="" dir="ltr" style="font-size: 9pt mso-bidi-font-size: 11.0pt mso-bidi-font-family: ">pH</span><span dir="rtl"></span></font><span 11pt="" 9.0pt="" b="" font-size:="" lang="FA" mso-ansi-font-size:="" mso-bidi-language:="" style="font-family: "><span dir="rtl"></span> (2 تا 8)، زمان تماس (3 ساعت) و میزان جاذب (1/0 تا 6/0گرم) بر فرآیند جذب، در سیستم ناپیوسته بررسی گردید؛ همچنین مشخصات ساختاری کربن فعال، با استفاده از تکنیک‌های میکروسکوپ الکترونی پویشی مجهز به </span><font face="Times New Roman"><span b="" dir="ltr" style="font-size: 9pt mso-bidi-font-size: 11.0pt mso-bidi-font-family: ">EDS</span><span dir="rtl"></span></font><span 11pt="" 9.0pt="" b="" font-size:="" lang="FA" mso-ansi-font-size:="" mso-bidi-language:="" style="font-family: "><span dir="rtl"></span> آنالیز شد. سطح ویژه کربن فعال، با استفاده از ایزوترم‌های</span><font face="Times New Roman"><span b="" dir="ltr" style="font-size: 9pt mso-bidi-font-size: 11.0pt mso-bidi-font-family: ">BET</span><span dir="rtl"></span></font><span 11pt="" 9.0pt="" b="" font-size:="" lang="FA" mso-ansi-font-size:="" mso-bidi-language:="" style="font-family: "><span dir="rtl"></span> و </span><font face="Times New Roman"><span b="" dir="ltr" style="font-size: 9pt mso-bidi-font-size: 11.0pt mso-bidi-font-family: ">BJH</span><span dir="rtl"></span></font><span 11pt="" 9.0pt="" b="" font-size:="" lang="FA" mso-ansi-font-size:="" mso-bidi-language:="" style="font-family: "><span dir="rtl"></span> محاسبه گردید. داده‌های حاصل از آزمایشات جذب، با مدل‌های ایزوترمی فروندلیچ و لانگموئر تجزیه و تحلیل شدند.<!--stripped--><!--stripped--></span></p> <p align="right" style="direction: rtl"><font face="Times New Roman" size="3">&nbsp;</font><b><span b="" font-size:="" lang="AR-SA" style="font-family: ">یافته‌ها:</span></b><span 11pt="" b="" font-size:="" lang="AR-SA" mso-ansi-font-size:="" style="font-family: ">&nbsp;</span><span 11pt="" 9.0pt="" b="" font-size:="" lang="FA" mso-ansi-font-size:="" mso-bidi-language:="" style="font-family: "><span 11pt="" 9.0pt="" b="" font-size:="" lang="FA" mso-ansi-font-size:="" mso-bidi-language:="" style="font-family: ">ساختار کربن فعال تهیه‌شده در این مطالعه، به‌طور غالب از عنصر کربن تشکیل شده بود (276/83 درصد وزنی). میزان سطح ویژه کربن فعال به روش </span><font face="Times New Roman"><span b="" dir="ltr" style="font-size: 9pt mso-bidi-font-size: 11.0pt mso-bidi-font-family: ">BET</span><span dir="rtl"></span></font><span 11pt="" 9.0pt="" b="" font-size:="" lang="FA" mso-ansi-font-size:="" mso-bidi-language:="" style="font-family: "><span dir="rtl"></span> و </span><font face="Times New Roman"><span b="" dir="ltr" style="font-size: 9pt mso-bidi-font-size: 11.0pt mso-bidi-font-family: ">BJH</span><span dir="rtl"></span></font><span 11pt="" 9.0pt="" b="" font-size:="" lang="FA" mso-ansi-font-size:="" mso-bidi-language:="" style="font-family: "><span dir="rtl"></span> به ترتیب: </span><font face="Times New Roman"><span b="" dir="ltr" style="font-size: 9pt mso-bidi-font-size: 11.0pt mso-bidi-font-family: ">m²/gr</span><span dir="rtl"></span></font><span 11pt="" 9.0pt="" b="" font-size:="" lang="FA" mso-ansi-font-size:="" mso-bidi-language:="" style="font-family: "><span dir="rtl"></span>185/046 و </span><font face="Times New Roman"><span b="" dir="ltr" style="font-size: 9pt mso-bidi-font-size: 11.0pt mso-bidi-font-family: ">m²/gr</span><span dir="rtl"></span></font><span 11pt="" 9.0pt="" b="" font-size:="" lang="FA" mso-ansi-font-size:="" mso-bidi-language:="" style="font-family: "><span dir="rtl"></span>146/446 بود. نتایج نشان داد که افزایش میزان کربن فعال، منجر به کاهش مقدار </span><font face="Times New Roman"><span b="" dir="ltr" style="font-size: 9pt mso-bidi-font-size: 11.0pt mso-bidi-font-family: ">q_max</span><span dir="rtl"></span></font><span 11pt="" 9.0pt="" b="" font-size:="" lang="FA" mso-ansi-font-size:="" mso-bidi-language:="" style="font-family: "><span dir="rtl"></span> می‌شود؛ همچنین میزان جذب </span><font face="Times New Roman"><span b="" dir="ltr" style="font-size: 9pt mso-bidi-font-size: 11.0pt mso-bidi-font-family: ">Pb⁺²</span><span dir="rtl"></span></font><span 11pt="" b="" font-size:="" lang="AR-SA" mso-ansi-font-size:="" style="font-family: "><span dir="rtl"></span>،</span><span 11pt="" 9.0pt="" b="" font-size:="" lang="FA" mso-ansi-font-size:="" mso-bidi-language:="" style="font-family: "> با افزایش </span><font face="Times New Roman"><span b="" dir="ltr" style="font-size: 9pt mso-bidi-font-size: 11.0pt mso-bidi-font-family: ">pH</span><span dir="rtl"></span></font><span 11pt="" 9.0pt="" b="" font-size:="" lang="FA" mso-ansi-font-size:="" mso-bidi-language:="" style="font-family: "><span dir="rtl"></span> افزایش می‌یابد. <span 11pt="" 9.0pt="" b="" font-size:="" lang="FA" mso-ansi-font-size:="" mso-bidi-language:="" style="font-family: ">نتایج حاصل از آزمایشات جذب، از مدل ایزوترم جذب فروندلیچ تبعیت می‌کند (R²=0/982</span><span 11pt="" 9.0pt="" b="" font-size:="" lang="FA" mso-ansi-font-size:="" mso-bidi-language:="" style="font-family: ">) و حداکثر مقدار جذب‌شده برای ایزوترم لانگمویر (</span><font face="Times New Roman"><span b="" dir="ltr" style="font-size: 9pt mso-bidi-font-size: 11.0pt mso-bidi-font-family: ">q_max</span><span dir="rtl"></span></font><span 11pt="" 9.0pt="" b="" font-size:="" lang="FA" mso-ansi-font-size:="" mso-bidi-language:="" style="font-family: "><span dir="rtl"></span>)،</span><span dir="ltr"></span><span b="" dir="ltr" style="font-size: 9pt mso-bidi-font-size: 11.0pt mso-bidi-font-family: "><span dir="ltr"></span><font face="Times New Roman">&nbsp;8/695ml/gr </font></span><span 11pt="" 9.0pt="" b="" font-size:="" lang="FA" mso-ansi-font-size:="" mso-bidi-language:="" style="font-family: ">به دست آمد.</span></span></span></p> <p align="right" style="direction: rtl"><span 11pt="" 9.0pt="" b="" font-size:="" lang="FA" mso-ansi-font-size:="" mso-bidi-language:="" style="font-family: "><span 11pt="" 9.0pt="" b="" font-size:="" lang="FA" mso-ansi-font-size:="" mso-bidi-language:="" style="font-family: "><span lang="FA" style="font-family: "B Mitra" font-size: 11pt mso-ansi-font-size: 9.0pt mso-bidi-language: FA"></span></span></span><b><span b="" font-size:="" lang="AR-SA" style="font-family: ">نتیجه‌گیری:</span></b><span 11pt="" b="" font-size:="" lang="AR-SA" mso-ansi-font-size:="" style="font-family: ">&nbsp;</span><span 11pt="" 9.0pt="" b="" fa="" font-size:="" lang="FA" mso-ansi-font-size:="" mso-ansi-font-weight:="" mso-bidi-language:="" style="font-family: ">نتایج این مطالعه نشان می‌دهد، کربن فعال تولیدی از تایرها، کارآیی بالایی در حذف سرب از محیط‌های آبی دارد؛ به‌علاوه تولید کربن فعال از تایرهای فرسوده، می‌تواند دارای منافع اقتصادی و زیست‌محیطی بوده و به‌عنوان یک روش مناسب برای بازیافت تایرهای فرسوده مطرح باشد. </span></p> <font face="Times New Roman" size="3">&nbsp;</font> <p class="MsoNormal" style="margin: 6pt 0in 0pt text-align: justify text-justify: kashida text-kashida: 0%"><font face="Times New Roman"><b><span b="" mso-bidi-language:="" style="font-size: 11pt mso-bidi-font-family: ">Background and Aim:</span></b><b><span b="" style="font-size: 11pt mso-bidi-font-family: ">&nbsp;</span></b><span b="" style="font-size: 11pt mso-bidi-font-family: ">Heavy metals have been recognized as very poisonous elements and their discharge into water sources can cause damaging effects on human and environmental health. The present study aimed at producing activated carbon from scrap tires and using it in removing Pb⁺² from synthetic aqueous solutions.<!--stripped--><!--stripped--></span></font></p> <font face="Times New Roman" size="3">&nbsp;</font> <p class="MsoNormal" style="margin: 6pt 0in 0pt text-align: justify text-justify: kashida text-kashida: 0%"><font face="Times New Roman"><b><span b="" style="font-size: 11pt mso-bidi-font-family: ">Materials and Methods: </span></b><span b="" style="font-size: 11pt mso-bidi-font-family: ">In this experimental study, activated carbon powder was derived</span><span dir="rtl"></span></font><span b="" dir="rtl" font-size:="" style="font-family: "><span dir="rtl"></span> </span><font face="Times New Roman"><span b="" style="font-size: 11pt mso-bidi-font-family: ">from scrap tires under laboratory conditions. The effect of Pb</span><span dir="rtl"></span></font><span b="" dir="rtl" font-size:="" style="font-family: "><span dir="rtl"></span> </span><span dir="ltr"></span><span b="" style="font-size: 11pt mso-bidi-font-family: "><span dir="ltr"></span><font face="Times New Roman">(II) ions with the concentration 10-100mg/l, pH 2-8, contact time 3 hs , and the adsorbent dosage 0.1-0.6 g were investigated in batch adsorption system. Besides, the chemical composition and solid structure of the derived activated carbon were analyzed using Scanning Electron Microscopy</font></span><span dir="rtl"></span><span b="" dir="rtl" font-size:="" style="font-family: "><span dir="rtl"></span> </span><span dir="ltr"></span><span b="" style="font-size: 11pt mso-bidi-font-family: "><span dir="ltr"></span><font face="Times New Roman">(SEM) coupled with energy dispersive spectrometry (EDS). The surface area of derived activated carbon was calculated by Brunauer-Emmett-Teller (BET) and Barret-Joyner-Halenda (BJH) isotherms. The experimental data was analyzed using Langmuir and Freundlich isotherm models.</font></span><span 11pt="" b="" dir="rtl" font-size:="" lang="FA" mso-bidi-language:="" style="font-family: "><!--stripped--><!--stripped--></span></p> <font face="Times New Roman" size="3">&nbsp;</font> <p class="MsoNormal" style="margin: 6pt 0in 0pt text-align: justify text-justify: kashida text-kashida: 0%"><font face="Times New Roman"><b><span b="" style="font-size: 11pt mso-bidi-font-family: ">Results: </span></b><span b="" style="font-size: 11pt mso-bidi-font-family: ">It was found that the main component of activated carbon was Carbon element (83.276%). BET and BJH Surface areas of activated carbon were approximately 185.046 and 146.443 m²/g, respectively. It was discovered that activated carbon dosage increasing leads to decreasing in q_max , while with increasing of pH of Pb⁺² ions adsorption increased. The experimental adsorption isotherm complied with Freundlich equation model (R²=0.982) and the maximum amount of adsorption (q_max) was 8.695 mg/g.</span><span b="" dir="rtl" font-size:="" lang="AR-SA" style="font-family: "><!--stripped--><!--stripped--></span></font></p> <font face="Times New Roman" size="3">&nbsp;</font> <p class="MsoNormal" style="margin: 6pt 0in 0pt text-align: justify text-justify: kashida text-kashida: 0%"><font face="Times New Roman"><b><span b="" style="font-size: 11pt mso-bidi-font-family: ">Conclusion: </span></b><span b="" style="font-size: 11pt mso-bidi-font-family: ">The present study showed that derived activated carbon from scrap tires is highly effective in Pb removal from aqueous solutions. In addition, producing activated carbon from scrap tire can provide a two-fold green and cost-effective advantage and it can be a suitable recycling method for scrap tires.</span><span 11pt="" b="" dir="rtl" font-size:="" lang="FA" mso-bidi-language:="" style="font-family: "><!--stripped--><!--stripped--></span></font></p> <font face="Times New Roman" size="3">&nbsp;</font> محیط آبی, جذب سطحی, سرب, کربن فعال, تایر فرسوده Aqueous solution, Adsorption, Pb (II), Activated derived carbon, Scrap tire 45 57 http://journal.bums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1090-1&slc_lang=fa&sid=1 Edris Hoseinzadeh ادریس حسین زاده hoseinzadeh@lums.ac.ir 8700319475328460027262 8700319475328460027262 No department of environmental health engineering, Nutritional Health Research Center (NHRC), faculty of health, Lorestan University of Medical Sciences, Khorramabad, Iran edris-2009@live.com مربی، گروه مهندسی بهداشت محیط، مرکز تحقیقات بهداشت تغذیه (NHRC)، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی لرستان، خرم‌آباد، ایران. Ali Reza Rahmani علیرضا رحمانی rahmani@umsha.ac.ir 8700319475328460027263 8700319475328460027263 Yes PhD of Environmental Health Engineering, Health Sciences Research Center, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran. گروه مهندسی بهداشت محیط، مرکز تحقیقات علوم بهداشتی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایران. Ghorban Asgari قربان عسگری 8700319475328460027264 8700319475328460027264 No department of environmental health engineering, faculty of health, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran. ، گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایران Mohamad Taghi Samadi محمدتقی صمدی 8700319475328460027265 8700319475328460027265 No department of environmental health engineering, faculty of health , Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran. ، گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایران Ghodratollah Roshanaei قدرت‌الهد روشنایی 8700319475328460027266 8700319475328460027266 No faculty of health, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran ، دکترای آمار زیستی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایران Mohammad Reza Zare محمدرضا زارع mzare@yahoo.com 8700319475328460027267 8700319475328460027267 No , Environment Research Center, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran. ، مرکز تحقیقات محیط زیست، گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران