کاوه خسروی

فلزات سنگین زیست تخریب پذیر نیستند و تمایل به تجمع در ارگانیسم‌ها و موجودات زنده دارند و در اکوسیستم ها به واسطه بلع مستقیم یا تماس با آب و خاک آلوده تأثیر منفی بر سلامت انسان گذاشته و باعث بیماری های متعددی می شوند. این فلزات تحت تخریب شیمیایی یا میکروبی قرار نمی‌گیرند و غلظت کل آنها در خاک باقی می‌ماند و در نتیجه می‌توانند مشکلات شدیدی برای موجودات زنده ایجاد کنند فاضلاب‌های صنعتی ممکن است حاوی فلزات سنگین همچون عناصر: سرب (Pb)، کروم (Cr)، آرسنیک (As)، روی (Zn)، کادمیوم (Cd)، مس (Cu)، جیوه (Hg) و نیکل (Ni) باشند. در واقع، یون مس می تواند در مغز، پوست، کبد، لوزالمعده و میوکارد رسوب کرده و باعث ایجاد اثرات سمی شدید بر روی انسان و حیوانات شود. هم‌چنین غلظت بالای کبالت همچنین می تواند باعث مشکلات متعددی مانند فشار خون پایین، تحریکات ریوی، فلج و اسهال شود و حتی ممکن است باعث تغییرات ژنتیکی در سلول های زنده شود. به همین ترتیب، زمانی که غلظت کروم III) )در آب آشامیدنی بالاتر از درجه بحرانی باشد، سمی می‌شود و می‌تواند باعث اختلال ساختاری در غشای گلبول‌های قرمز انسان شود. چندین تکنیک مانند جذب سطحی، استخراج، استخراج گیاهی، اولترافیلتراسیون، اسمز معکوس، الکترودیالیز، تبادل یونی و فرآیندهای غشایی برای مدیریت آلودگی فاضلاب و حذف فلزات سنگین از فاضلاب صنعتی که نیاز به انرژی بالا و عملیاتی خاص دارد، پیشنهاد شده است (ایوب و همکاران .، 2016؛ ابراهیمی و همکاران، 2014؛ کوون و همکاران، 2010. اخیراً روش جذب با استفاده از زئولیت به دلیل سادگی و مقرون به صرفه بودن به عنوان روشی مناسب برای مدیریت فاضلاب معرفی شده است (گوپتا و همکاران، 2009؛ شارنبرگ و همکاران، 2020).[3-1] زئولیت‌ : زئولیت‌ها آلومینوسیلیکات‌های کریستالی هیدراته ریز متخلخل هستند که با شبکه‌ای سه‌بعدی از واحدهای چهار وجهی (Si, Al)O4 مشخص می‌شوند و دارای سیستمی از منافذ به هم پیوسته هستند. زئولیت های مصنوعی به دلیل ساختار مشابه و خواص فیزیکوشیمیایی خود در بسیاری از کاربردها جایگزین زئولیت های طبیعی شده اند. زئولیت ها کاربرد گسترده‌ای در جداسازی، کاتالیز، تبادل یونی و جذب دارند. زئولیت ها به دلیل اینکه سایز حفره هایشان بین 0.4 تا 1 نانومتر است، در دسته نانومواد به شمار می‌آیند. زئولیت Y جز دسته‌ی فوجازیت با حفراتی به قطر 7.4 Å و ساختار منفذی سه بعدی است که به طور کلی به صورت سدیم‌دار تهیه می‌شود. یکی از اولین کاربردهای موفق فناوری نانو، کاربرد زئولیت ها به عنوان کاتالیزور در فرآیندهای صنعتی مثل پالایش نفت بود. اخیراً با توجه به سطح خارجی بیشتر زئولیت‌های نانوکریستالی استفاده از جنبه‌های دیگر آن‌ها مانند جذب آلاینده‌ها مورد توجه قرار گرفته است. در این آزمایش از فرم سدیم (زئولیت Na-Y) و در پی آن تبادل یونی با محلول آبی نمک آمونیوم برای ایجاد فرم آمونیاکی (زئولیت NH-Y) و در نهایت حرارت دادن برای آزادسازی آمونیاک و تولید شکل اسیدی (زئولیت H-Y)استفاده می‌کنیم. در این تحقیق زئولیت HY را توسط ترکیبات آلی نیتروژن‌دار عاملدار کرده و نقش آن‌ها را در حذف فلزات سنگین بررسی می‌کنیم.