fa حذف رنگ متیل اورانژ از محیط‌های آبی با استفاده از نانوذرات مغناطیسی نیکل: مطالعه تعادلی و سینتیکی تصفیه آب تصفیه آب پژوهشي Research <p dir="RTL" style="text-align: justify;"><strong>زمینه و هدف: </strong>رنگ&shy; ها آلاینده &shy;های مهمی هستند که منجر به ایجاد خطرات جدی برای انسان، دیگر حیوانات و موجودات زنده می&shy; شوند. رنگ &shy;ها با فرایندهای تصفیه هوازی قابل تجزیه نیستند. بنابراین، حذف آنها از پساب&shy; های صنعتی قبل از تخلیه به محیط زیست نیاز به توجه زیادی دارد. هدف از انجام این مطالعه بررسی کارایی حذف رنگ متیل اورانژ توسط نانوذرات مغناطیسی نیکل از محلول آبی است.</p> <p dir="RTL" style="text-align: justify;"><strong>روش بررسی: </strong>در این مقاله، نانوذرات مغناطیسی نیکل به روش هم‌رسوبی شیمیایی سنتز شدند و به عنوان جاذب برای حذف رنگ متیل اورانژ استفاده شدند. خصوصیات ظاهری نانوذرات مغناطیسی نیکل با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری <span dir="LTR">(TEM)</span>، دستگاه پراش پرتو ایکس <span dir="LTR">(XRD)</span>، <span dir="LTR">pH</span> نقطه صفر (<span dir="LTR">pH_pzc</span>) و آنالیز طیف &shy;سنجی تفکیک انرژی <span dir="LTR">(EDX)</span> بررسی شد. آزمایش به صورت ناپیوسته با <span dir="LTR">mL</span> 20 محلول متیل اورانژ با غلظت <span dir="LTR">mg/L</span> 40 در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. اثر متغیرهای <span dir="LTR">pH</span> (8-2)، مقدار جاذب (<span dir="LTR">g</span> 0/07-0/009) و زمان تماس (<span dir="LTR">min</span> 70-2) بر راندمان حذف رنگ بررسی گردید. در نهایت، داده &shy;های آزمایشگاهی با ایزوترم&shy; های لانگمویر، فروندلیچ و تمکین و با مدل&shy; های سینتیکی شبه درجه اول و دوم مطابقت داده شد.</p> <p dir="RTL" style="text-align: justify;"><strong>یافته &shy;ها: </strong>تصویر <span dir="LTR">TEM</span> نشان داد، نانوذرات مغناطیسی نیکل در اشکال ظاهری کروی و در اندازه <span dir="LTR">nm</span> 12 هستند. نتایج بدست آمده نشان داد که با افزایش زمان تماس تا <span dir="LTR">min</span> 20 و مقدار جاذب به میزان <span dir="LTR">&nbsp;g </span> <span dir="LTR">0/04</span> کارایی حذف رنگ افزایش یافته است. بهترین <span dir="LTR">pH</span> برای حذف رنگ متیل اورانژ 2 بود. همچنین تحت این شرایط جذب از ایزوترم جذب لانگمویر با ضریب همبستگی 0/995 و مدل سینتیکی شبه درجه دوم با ضریب همبستگی 0/999 پیروی کرده است. بیشترین ظرفیت جذب جاذب تهیه شده برای ایزوترم لانگمویر <span dir="LTR">mg/g</span> 135 برآورد شد.</p> <p dir="RTL"><strong>نتیجه</strong><strong><span dir="LTR">&shy;</span></strong><strong>گیری: </strong>نانوذرات مغناطیسی نیکل می&shy;تواند به عنوان یک جاذب موثر و در دسترس جهت حذف رنگ متیل اورانژ از پساب&shy; های صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.</p> <p><strong>Background and Objective: </strong>Dyes are important pollutants that lead to producing serious hazards to human, other animals and organisms. Dyes are not biodegradable by aerobic treatment processes. Therefore, their removal from industrial effluents before discharging into the environment requires extreme and great attention. The aim of this research was to evaluate removal efficacy of methyl orange dye from aqueous solutions using NiFe₂O₄ nanoparticles.</p> <p><strong>Materials and Methods: </strong>This study was an empirical investigation in which NiFe₂O₄ nanoparticles were synthesized by co-precipitation method and were used as an adsorbent for the removal of methyl orange from aqueous solution. NiFe₂O₄ nanoparticles were characterized using X-Ray Diffraction (XRD), Transmission Electronic Microscopy (TEM), pH_pzc and SEM-EDX elemental analysis methods. Experiments were conducted discontinuously using 20 mL methyl orange solution of 40 mg/L. The effect of variables such as pH (2-8), amount of adsorbent (0.009-0.07 g) and contact time (2-70 min) on the efficacy of dye removal was studied. Finally, experimental data were compared by Langmuir, Freundlich, and Temkin isotherms and pseudo-first-order and pseudo-second-order kinetic models.</p> <p><strong>Results: </strong>TEM images showed that the NiFe₂O₄ nanoparticles had spherical shapes with the size of 12 nm. The results indicated that removal efficiency increased up to 0.04 g adsorbent and 20 min contact time. The optimum pH for methyl range removal was 2. Moreover, under these conditions, the adsorption process followed the Langmuir adsorption isotherm with a correlation coefficient of 0.995 and pseudo-second-order kinetic model with a correlation coefficient of 0.999. Also, the maximum adsorption capacity of the prepared adsorbent was 135 (mg/g) for Langmuir isotherm.</p> <p><strong>Conclusion: </strong>The NiFe₂O₄ nanoparticles are effective and available adsorbents for the removal of methyl orange from industrial wastewater.</p> نانوذرات مغناطیسی نیکل, متیل اورانژ, جذب, ایزوترم NiFe2O4 Nanoparticles, Methyl orange, Adsorption, Isotherm 247 258 http://ijhe.tums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-800-1&slc_lang=fa&sid=1 S Sobhanardakani سهیل سبحان اردکانی No Department of the Environment, College of Basic Sciences, Hamedan Branch, Islamic Azad University, Hamedan, Iran دانشیار گروه محیط زیست، دانشکده علوم پایه، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان R Zandipak راضیه زندی پاک raziyeh.zandi@yahoo.com Yes Young Researchers and Elite Club, Hamedan Branch, Islamic Azad University, Hamedan, Iran دانش آموخته کارشناسی ارشد محیط زیست، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان