بررسی ایزوترمی و سینتیکی جذب فلوراید توسط جاذب نانورس بنتونیت

survey of isotherm and kinetics adsorption of fluoride ion by Nano clay bentonite


چاپ صفحه
پژوهان
صفحه نخست سامانه
مجری و همکاران
مجری و همکاران
اطلاعات تفضیلی
اطلاعات تفضیلی
دانلود
دانلود
علوم پزشکی زاهدان
علوم پزشکی زاهدان

مجریان: زهرا حاجی علیزاده

کلمات کلیدی: حذف (Removal) ، فلوراید(fluoride) ، نانورس بنتونیت ، محلول های ابی (aqueous solutions)

اطلاعات کلی طرح
hide/show

کد طرح 9080
عنوان فارسی طرح بررسی ایزوترمی و سینتیکی جذب فلوراید توسط جاذب نانورس بنتونیت
عنوان لاتین طرح survey of isotherm and kinetics adsorption of fluoride ion by Nano clay bentonite
نوع طرح کاربردی
محل اجرای طرح دانشکده بهداشت
رسته مطالعاتی مطالعه تجربی (Experimental)(مطالعه کمی)
دانشکده/مرکز دانشکده بهداشت زاهدان
زمان اجرا -روز 60

اطلاعات مجری و همکاران
hide/show

نام و نام‌خانوادگی سمت در طرح نوع همکاری درجه‌تحصیلی پست الکترونیک
داوود بلارکاستاد راهنمای اول طرح دانشجوییتدوین طرحکارشناسی ارشدdbalarak2@gmail.com
زهرا حاجی علیزادهمجریانجام آزمایشاتکارشناسیz.hajializadeh.312@gmail.com
فردوس کردمصطفی پوراستاد راهنمای دوم پایان نامه دانشجوییتدوین طرحدکترای تخصصی ferdos_66@yahoo.com

اطلاعات تفضیلی
hide/show

عنوان متن
خلاصه طرح به فارسی بررسی ایزوترمی و سینتیکی جذب فلوراید توسط جاذب نانورس بنتونیت
خلاصه طرح به لاتینsurvey of isotherm and kinetics adsorption of fluoride ion by Nano clay bentonite
بيان مسئله تحقيق/اهمیت پژوهش

فلوراید یکی ازیون های محلول موجود در منابع ابی است (1 )همچنین فلوراید جزء مهمترین الاینده هایی که منابع اغلب نقاط دنیا نظیر ایران را تحت تاثیر قرار داده است (2).

عنصر فلوراید دارای درجه اکسیداسیون 1-بوده وگازی خورنده و به رنگ زرد کمرنگ ودارای سمیت بالایی است و به دلیل داشتن میل به واکنش پذیری بالایی که دارد در طبیعت به صورت عنصر یافت نمی شود (4,3).

یون فلورایدی که محلول در منابع ابی است ازمنابع طبیعی و مصنوعی منشا میگیرد وبصورت طبیعی از طریق تجزیه رسوبات معدنی (1) وبصورت مصنوعی ازطریق تخلیه پساب صنایعی نظیر ساخت نیمه رسانا ها –نیروگاه های زغال سنگی برق وکارخانه های تولید شیشه وسرامیک –نیروگاه های پایش اورانیوم وصنایع الکتروشیمیایی وصنایع تولید گرافیت هایی دارای خلوص بسیار بالا –پرداخت فلزات وصنایع ساخت لاستیک و کارخانه های کود سازی –صنایع الکترولیز الومینا و غیره وارد منابع ابی میشودوباعث الودگی ابهای زیرزمینی میشود(5,6).

در مناطق صنعتی نیز هوای تنفسی میتواند حاوی مواد فلوراید دار  باشد .ولی عمده ترین راه مواجهه با فلوراید ازطریق اب اشامیدنی است (7).

باید به این نکته توجه داشته باشیم که تماس با فلوراید از طریق اب اشامیدنی به درجه حرارت منطقه بستگی دارد وبا ان رابطه ی عکس دارد یعنی هرانچه درجه حرارت ان منطقه بالاتر رود میزان فلوراید موجود در اب باید کمتر از1.5میلی گرم در لیتر باشد (8).

طبق رهنمود سازمان جهانی بهداشت (world Health  organization  یا WHO  )  حداکثر غلظت قابل قبول فلوراید در اب اشامیدنی در اب و هوای گرم 1میلی گرم در لیتر و در اب و هوای سرد 1.2میلی گرم در لیتر است و این اختلاف بدلیل مصرف اب بیشتر در اب و هوای گرم است (9).

غلظت فلوراید دراب اشامیدنی در مقادیر کمتر از استاندارد سازمان جهانی بهداشت باعث بروز پوسیدگی دندان میشود وبرعکس در مقادیر بالاتر از حد استاندارد باعث فلوروزیس استخوانی ودندانی میشود که خود فلوروزیس باعث ضعیف شدن ساختار دندان و استخوان میشود ورشد را دارای رکود میکند ودرموارد شدید تر باعث پارالیز و مرگ میشود وبلکه میتواند موجب تغییر در ساختار DNAو از بین رفتن قوه ی اختیار شود (10,11,12) وهمچنین غلظت بالای فلوراید در منابع ابی عملکرد انزیم هایی نظیر کولین استراز را تحت تاثیر قرار میدهد ودر بافت های استخوانی فلوراید باهیدروکسی اپاتیت واکنش داده ومنجر به تشکیل فلورواپاتیت میشود (13,14) واز همه مهمتر استفاده طولانی مدت ابی که دارای غلظت بالای فلوراید باشد عوارضی نظیر لکه دار شدن دندان ها –اسیب به غدد درون ریز-تیروئیدوکبد –نرم شدن استخوان ها –استخوانی شدن تاندون هاورباط ها-کاهش فضای بین مهره های ستون فقرات –الزایمر واسیب های مغزی بدنبال دارد (11,15).

فلوراید در ابهای سطحی دارای غلظت کمی بوده ودر اب های زیرزمینی بدلیل مجاورت با کانی هایی نظیر :سلاتیت وکریولیت وفلئورسپار وسایر کانی های دارای فلوراید بسته به خصوصیات فیزیکی وشیمیاییدارای غلظت هایی بیشتر است (3).

در برخی مناطق هم در سطح جهان و هم در سطح ایران مقدار فلوراید به قدری زیاد است که باید قبل از مصرف اب مقدار اضافی ان حذف شود برای مثال :درسطح جهان در شمال افریقا مقدار فلوراید در ابهای زیر زمینی بیش ازبیست میلی گرم در لیتر میباشد و در سطح ایران نیز در مناطقی نظیر بوشهرو بندر عباس–یزد –خراسان جنوبی وشمالی ورضوی –فارس وزاهدان است (16,17,18).

امروزه از روش های مختلفی ازجمله فرایند رسوب دهی شیمیایی (19)-تبادل  یون والکترودیالیز(20)-اسمز معکوس (21)-نانوفیلتراسیون (22)-جذب سطحی(18)-نرم کردن بااهک درحضورمقادیر بالای منیزیم (23)جهت حذف مقادیر اضافی فلوراید ازمنابع ابی استفاده میگردد.

معایب روش اسمز معکوس عبارتند از :مصرف انرژی بالا ونیز مسایل مربوط به مدیریت دفع وبازیابی پساب تولیدی (24)ومزایای این روش :حذف الاینده های بسیار ریز وتک ظرفیتی (25).

معایب روش تبادل یون وفرایند های غشایی :بااینکه راندمان بالایی درحذف فلوراید ازاب دارند ولی بدلیل پیچیده وگران قیمت بودنشان درمناطق محروم استفاده نمیشوند (26).

بطورکلی هریک از روش های ذکر شده برای حذف فوراید از اب دارایی معایبی هستند که استفاده از انها را محدود میکند هزینه بالا ,پیچیدگی راهبری در کشور های در حال توسعه –تولید زیاد لجن - ظرفیت جذب پایین  -نیاز به پیش تصفیه اب ورودی بااسید وبالارفتن سولفات در اب تصفیه شده از بارزترین معایب روش های بکار رفته شده در حذف فلوراید می باشد (27)وهمچنین بررسی روش های ذکر شده نشان میدهد قابلیت استفاده در شرایط صحرایی را نداشته یا بامحدودیت های فنی و اقتصادی مواجهه میباشند (28).

ازبین روش های ذکر شده  برای حذف یون فلوراید ازمحلول های ابی فرایند جذب سطحی روش قابل قبول و توسعه یافته ای است (29)ویکی از معمول ترین فرایند های مورد استفاده در تصفیه اب و فاضلاب میباشد .معمولا فرایند جذب سطحی بروی کربن فعال انجام میگیرد واغلب کربن فعال تجاری گران قیمت بوده وکاربرد ان نیازمند نیروی متخصص میباشد همچنین استفاده مجدد از کربن فعال تجاری نیازبه احیا مجدد ان دارد که این امر باعث محدودیت استفاده از ان شده است .بنابراین استفاده از جاذب های طبیعی وارزان قیمت بجای کربن فعال مورد توجه محققان قرار گرفته است(7,30).امروزه محققان مختلفی از فرایند جذب سطحی با استفاده از جاذب های طبیعی ویا جاذب های ساخته شده جهت حذف مقادیر بیش از حد استاندارد فلوراید استفاده کرده اندبرای مثال جاذب های مختلفی ازقبیل اکسید منیزیم-سزیم (31)جاذب سرامیکی (32)زئولیت طبیعی اصلاح شده با یون های سه ظرفیتی اهن(7)خاکستر فرار اصلاح شده با منگنز (33)وجاذب هایی از این قبیل جهت حذف فلوراید اضافی ازمحلول های ابی استفاده گردیده است .

مزایای فرایند جذب سطحی :هزینه پایین-سادگی در بهره برداری –راندمان مناسب است (34,35,36).

نانو ذره بنتونیت دارای فرمول عمومی (Na, Ca) (Al, Mg) (Si4O10)3(OH)6nH2O است ودر دسته ی رس ها قرار دارد (37)وعمدتا ازکانی مونت موریلونیت تشیکل شده (38)که تمایل زیادی برای جذب اب در بین لایه های خود دارد وبه دلیل برخورداری ازویژگی هایی همچوننرم بودن –تورم پذیری –کلوئیدی بودن –قابلیت مخلوط شدن با اب –خمیری شدن –چسپندگی وچسپانندگی دارای مصارف پرشماری است (39).

مزایای بنتونیت :بدلیل خاصیت تورم پذیری بالای اب رابه خوبی درشبکه خود جذب میکند وحجیم میشود این افزایش حجم باعث افزایش سطحویژه بنتونیت میشودومیتوان از ان به عنوان جاذب خوب استفاده کرد (40). بنابراین بررسی ایزوترمی و سینتیکی جذب فلوراید توسط جاذب معدنی بنتونیت می باشد.

در بررسی انجام شده تحت عنوان بررسی کارایی پلی الومنیوم کلرایدبه عنوان یک منعقد کننده جدید در حذف یون فلوراید از محیط های ابی که توسط اقای دکتر محمد تقی صمدی وهمکاران درسال 1388انجام شد.دراین مطالعه توصیفیازمایشات درسیستم ناپیوسته وبادرتماس قرار دادن200میلی لیترازمحلولحاوی فلورایددر pHهای مختلف -زمان تماس وغلظت های مطلوبپلی الومینیوم کلرایدانجام گردیددراین بررسی غلظت ورودی فلورایددرمحدودی 1.4و2و2.4میلی گرمدر لیتر وغلظت پلی الومینیوم کلرایددر مجدودی 10-40میلی گرم درلیتروبازمان تماس 0.5و1و2ساعتوpH 3و7و9 درنظر گرفته شد ودر نهایت غلظت باقی مانده فلوراید به روش اسپکتروفتومتریدرطول موج570نانومترقرائت شد.چنین بیان کرد که :کارایی حذف فلوراید توسط پلی الومینیومکلراید در PH=7افزایش قابل ملاحظهای دارد وضمنا مشخص گردیدکه باافزایش غلظت پلی الومینیومکلراید وزمان تماس کارایی فرایند افزایش میابد .به این نتیجه رسید که :متوان از ماده منعفد کننده پلی الومینیوم کلراید به عنوان یک ماده منعقد کننده جدید و موثر در حذف فلوراید استفاده کرد (41).

 

دربررسی که تحت عنوان بررسی کارایی خاکستر استخوان معمولیواصلاح شده با اکسید منگنز در حذف فلوراید از ابتوسط اقاییزدان بخش وهمکاراندربهار سال 1394انجام شده است.نتایج حاصل نشان میدهد که :در این مطالعه تجربی خاکستر استخوان معمولی از پیرولیز استخوان خام در دمای 450درجه سانتی گراد تهیه شد .اصلاح خاکستر با استفاده از ترکیبات منگنز وواکنش های حرارتی وشیمیایی انجام شد .تاثیر غلظت فلوراید-میزان جاذب و PHدر ظرفیت جذب با استفاده از ایزوترم های جذب لانگموپروفروندلیچ وتمکین مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت .

چنین بیان کرد که :جذب فلوراید درانواع خاکستراستخوان اغلب از ایزوترم فروندلیچ تبعیت میکند.افزایش غلظت باعث افزایش میزان جذب میشود وافزایش میزان جاذب باعث افزایش راندمان حذف میشود ومقادیر جاذب وPHبهیه به ترتیب 0.5گرم و7است.به این نتیجه رسید که : اصلاح خاکستر استخوان معمولی با اکسید منگنز موجب افزایش سطح ویژه جذب شده و شاهدراندمان بالاتری درحذف فلورایدخواهیم بود.ازاین جاذب میتوان درحذف فلورایددر محیطهای عملیاتی بهخوبی استفاده نمود(42).

دربررسی که تحت عنوان حذف فلوراید باپوسته حلزون از محیط های ابی توسط اقای جمال مهر علیپوروهمکاران در زمستان سال 1391انجام شد نتایج حاصل نشان میدهد که : در این مطالعه تجربی، توانایی پوسته حلزون در جذب فلوراید مورد بررسی قرار گرفت. در هر مرحله ازازمایشات 100میلی لیتر از محلول فلوراید با غلظت اولیه مشخص وPH معین در دستگاه شیکر- انکوباتور شیک داده شد تاثیر پارامترهای مختلف،PH=3-11وزمان واکنش5-60دقیقهوغلظت اولیه5-10میلی گرم در لیترودوز جاذب0.25-2.5گرم مورد بررسی قرار گرفت .چنین بیان کرد که بالاترین راندمان جذب فلوراید در PH=7ومیزان دوز جاذب 0.5گرم وزمان تماس 30دقیقه وغلظت اولیه فلورایدبرابر با 5میلی گرم در لیتررخمیدهد.به این نتیجه رسید که :  پوسته حلزون، یک جاذب با راندمان مناسب و هزینه کم گزینه مناسب برای حذف فلورایداز محیط های آبی می باشد(43).

در بررسی انجام شده تحت عنوان بررسی کارایی فراینداسمزمعکوس در حذف فلورایدازاب اشا میدنی توسط خانم سارا ناماور وهمکاران درسال1392انجام شد نتایج حاصل نشان میدهد که :ﻏﻠﻈﺖ ﺍﻭﻟﻴﻪ ﻓﻠﻮﺭﺍﻳﺪ، ﻏﻠﻈﺘﻬﺎﻱ ﻣﺘﻔﺎﻭﺕ ﺳﻮﻟﻔﺎﺕ ﻭ ﻫﺪﺍﻳﺖ ﺍﻟﮑﺘﺮﻳﮑﻲ ﺁﺏ ﺁﺷﺎﻣﻴﺪﻧﻲ ﻭ ﻧﻘﺶ ﻧﻮﻉ ﮐﺎﺗﻴﻮﻥ ﻫﻤﺮﺍﻩ ﺑﺎ ﻳﻮﻥ ﻓﻠﻮﺭﺍﻳﺪ، ﭘﺎﺭﺍﻣﺘﺮﻫﺎﻳﻲ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﮐﻪ ﺍﺛﺮ ﺁﻧﻬﺎ ﺑﺮ ﺭﺍﻧﺪﻣﺎﻥ ﺣﺬﻑ ﻓﻠﻮﺭﺍﻳﺪ ﺗﻮﺳﻂ ﺍﻳﻦ ﻏﺸﺎﺀ ﻣﻮﺭﺩ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻗﺮﺍﺭ ﮔﺮﻓﺖ.

چنین بیان کرد که :برای اندازه گیری غلظت فلورایدازروش SPADNSاستفاده شد.به این نتیجه رسید که : ﺑﺎ ﺍﻓﺰﺍﻳﺶ ﻏﻠﻈﺖ ﻓﻠﻮﺭﺍﻳﺪ، ﺳﻮﻟﻔﺎﺕ ﻭ ﻫﺪﺍﻳﺖ ﺍﻟﮑﺘﺮﻳﮑﻲ،ﺭﺍﻧﺪﻣﺎﻥ ﺣﺬﻑ ﻓﻠﻮﺭﺍﻳﺪ ﮐﺎﻫﺶ ﻣﻲ ﻳﺎﺑﺪ، ﺑﻪ ﻋﻼﻭﻩ ﺭﺍﻧﺪﻣﺎﻥ ﺣـﺬﻑ ﻳـﻮﻥ ﻓﻠﻮﺭﺍﻳﺪ ﺑﺮﺍﻱ ﻧﻤﮏ ﻓﻠﻮﺭﻳﺪ ﮐﻠﺴﻴﻢ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺍﺯ ﻓﻠﻮﺭﻳﺪ ﺳﺪﻳﻢ ﺍﺳﺖ(44).

در بررسی انجام شده تحت عنوان حذف فلورایداز اب توسط یک نوع الومینای فعال اصلاح شده باترکیباتی اهنی توسط خانم پری باقری اردبیلیان وهمکاران درزمستان سال 1392انجام شد.نتایج حاصل نشان میدهدکه: ﻛﺎراﻳﻲ ﻣﺎده ﻣﺬﻛﻮر ﺟﻬﺖ ﺣﺬف ﻓﻠﻮراﻳﺪ از آب ﺷﺮب، ﺑصورت aناپیوسته وباتغییر درفاکتور های PH -دز ﺟﺎذب، زﻣﺎن ﺗﻤﺎس و ﺳﺮﻋﺖ ﻫﻢ زﻧﻲ ﻣﻮرد ارزﻳﺎﺑﻲ ﻗﺮارگرفت  . ﻣﻴﺰان ﻓﻠﻮراﻳدبه روش اﺳﭙﻜﺘﺮوﻓﺘﻮﻣﺘﺮی مطابق استاندارداندازه گیری شد.به این نتیجه رسیده است که :راندمان حذف فلورایدباافزایش مقدار جاذبوافزایش زمان تماس نسبتمستقیم داشتهوبهترین راندمان در PHخنثی ملاحظه گردید .دز بهینه جاذب در زمان تماس 120دقیقه 5گرم در هر لیتر اب بدست امده کهبهترین کارایی رادرسرعت هم زنی300و400دور در دقیقهداشته است(45).

در بررسی انجام شده تحت عنوان بررسی کارایینانو لوله های کربنی چند جدارهمغناطیسی شده بانانوذرات اکسید اهندرحذف فلورایداز محلول های ابی که توسط اقای مجتبی یگانه بادی و همکاران در اردیبهشت سال 1394انجام شده نتایج حاصل نشان میدهد که :تاثیر پارامتر های مستقل مانندزمان تماس –PHدوز جاذب وغلظت اولیهبر درصد حذف فلورایدباروش سطح پاسخ وبااستفادهاز انالیز واریانسمورد ارزیابی قرار گرفت.چنین بیان کرد که:PH=3ومیزان جاذب 2میلی گرم در لیتروزمان تماس2ساعت-دمای 45درجه سانتی گرادبه عنوان شرایط بهینه بدست امد .به این نتیجه رسید که: ﺟﺎذب ﺳﻨﺘﺰ ﺷﺪه راﻧﺪﻣﺎن ﻣﻨﺎﺳﺒﻲ درﺣﺬف ﻓﻠﻮراﻳﺪ دارا ﺑﻮده (درﺻﺪ ﺟﺬب در ﺷﺮاﻳﻂ  بهینه 98.5بوده) و ﺑـﻪ دﻟﻴـﻞ ﺧﺎﺻﻴﺖ ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲ آﻫﻦ میﺗﻮاﻧﺪ ﺑﻪ ﺳﺎدﮔﻲ ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪ اهن رﺑﺎی ﺧﺎرﺟﻲ از ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺟﺪاﺳﺎزی ﺷـﻮد، ﺑﻨـﺎﺑﺮاﻳﻦ ﻣـﻲ ﺗﻮاﻧـﺪ ﺑـﻪ ﺳـﺎدﮔﻲ ﺑﺮای ﺣﺬف ﻓﻠﻮراﻳﺪ از آب آﺷﺎﻣﻴﺪﻧﻲ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮد(46).

محل اول بکارگیری نتایج تحقیق
مشکل جاری که سیاست گزار با آن مواجه است کدام است؟
روش های موجود کدامها هستند؟
پیشنهاد اول نحوه کاربرد
محل دوم بکارگیری نتایج تحقیق
منافع و مضرات روشهای موجود کدامند؟
سوالات و / یا فرضیات پژوهش
  1. راندمان حذف فلوراید از محلول های آبی با استفاده از نانو ذره بنتونیت چقدر است؟
  2. درصد تغییرات حذف فلوراید از محلول های آبی با استفاده از نانو ذره بنتونیت بر حسب PH چقدر است ؟
  3. درصد تغییرات حذف فلوراید از محلول های آبی با استفاده از نانو ذره بنتونیت بر حسب زمان واکنش چقدر است ؟
  4. درصد تغییرات حذف فلوراید از محلول های آبی با استفاده از نانو ذره بنتونیت بر حسب غلظت اولیه فلوراید چقدر است ؟
  5. درصد تغییرات حذف فلوراید از محلول های آبی با استفاده از نانو ذره بنتونیت بر حسب تغییرات دوز بنتونیت چقدر است ؟
هدف کلی طرح

تعیین راندمان حذف فلوراید ازمحلول های ابی توسط نانو ذره بنتونیت

اهداف اختصاصی
  1. تعیین راندمان حذف فلوراید از محلول های آبی با استفاده از جاذب بنتونیت
  2. تعیین درصد تغییرات حذف فلوراید از محلول های آبی با استفاده از جاذب بنتونیت بر حسب PH
  3. تعیین درصد تغییرات حذف فلوراید از محلول های آبی با استفاده از نانو ذره بنتونیت بر حسب زمان واکنش
  4. تعیین درصد تغییرات حذف فلوراید از محلول های آبی با استفاده از نانو ذره بنتونیت بر حسب غلظت اولیه فلوراید
  5. تعیین درصد تغییرات حذف فلوراید از محلول های آبی با استفاده نانو ذره بنتونیت بر حسب تغییرات دوزبنتونیت  
چرا پیام تحقیق شما حلال مشکل جاری است؟
پیشنهاد دوم نحوه کاربرد
محل سوم بکارگیری نتایج تحقیق
پیام تحقیق شما چه منافعی از نظر هزینه، کارایی و بهره وری برای مدیر دارد؟
اهداف كاربردی
سازمانها، مراکز و موسسات و سایر بهره برداران بالقوه دستاوردهای طرح

 

سازمان اب وفاضلاب –وزارت نیرو

 

تعریف واژه های تخصصی

فلوراید : عنصر فلوراید دارای درجه اکسیداسیون 1-بوده وگازی خورنده و به رنگ زرد کمرنگ ودارای سمیت بالایی است و به دلیل داشتن میل به واکنش پذیری بالایی که دارد در طبیعت به صورت عنصر یافت نمی شود.

نانو ذره بنتونیت : نانو ذره بنتونیت دارای فرمول عمومی (Na, Ca) (Al, Mg) (Si4O10)3(OH)6nH2O است ودر دسته ی رس ها قرار داردوعمدتا ازکانی مونت موریلونیت تشکیل شده است .

برای اجرای راه حل پیشنهادی شما چه موانع و حمایتهایی وجود دارند؟
پیشنهاد سوم نحوه کاربرد
محل چهارم بکارگیری نتایج تحقیق
نوع مطالعه

تجربی -ازمایشگاهی

جامعه مورد مطالعه(معرفی مشارکت کنندگان)/ محیط پژوهش(معیارهای ورود و خروج ذکر شوند)

نمونه های سنتیک ساخته شده در ازمایشگاه .

پیشنهاد چهارم نحوه کاربرد
حجم نمونه و روش محاسبه آن

تعداد نمونه برای pH                             

3، 5،4، 7،6، 9،8، 10،  11           تعداد 9 نمونه

 

زمان تماس    10 تا 180    9 نمونه 

 

دوز جاذب  از نیم تا 2 گرم    8 نمونه

 

غلظت فلوراید 6 نمونه

 

تعداد کل نمونه ها 32 نمونه

 

روش نمونه گیری(نحوه تخصیص تصادفی و همسانسازی در صورت لزوم ذکر شود)

نمونه های سینتیک ساخته شده در آزمایشگاه 

روش و ابزار جمع آوري داده ها / صحت و استحکام داده ها (پرسشنامه یا فرم اطلاعاتی ضمیمه شود)

 

نتایج آزمایشات  و داده ها با دستگاه اسپکتروفتومتر مشخص خواهد شد 

روش اجرای طرح(با جزئیات بطور کامل شرح داده شود)

این مطالعه یک مطالعه تجربی  و آزمایشگاهی می‌باشد .در این آزمایش از نانو ذره بنتونیت استفاده می‌شود.برای تهیه محلول استوک فلوراید از نمک فلوراید سدیم (ساخت شرکت مرک آلمان) طبق کتاب استاندارد متد (.آزمون شماره FˉD4500)با حل کردن 220میلی گرم سدیم فلوراید در یک لیتر آب مقطر تهیه می‌شود. جهت تنظیم  PH از محلول های 0.1نرمال اسید سولفوریک و سدیم هیدروکسید و برای اندازه گیری آن از PHمترمدل E520 استفاده می‌شود . در نهایت غلظت باقی مانده فلوراید را به روش SPADNS توسط دستگاه اسپکتروفتومتر   مدل DR-5000 در طول موج570نانومتر قرائت می‌کنیم.

 

نانورس بنتونیت از شرکت سیگما الدریچ خریداری خواهد شد 

 

روش ازمایش هریک از پارامتر ها به شرح زیر است :

در مرحله اول جهت تعیین pH بهینه، نمونه های مورد نظر به حجم 100 میلی متر را با استفاده از محلول سود(NaOH) 1/. نرمال و اسید کلریدریک (HCl) 1/0 نرمال  و دستگاه pH متر در pH های 3-5-7-9-11  تنظیم می نماییم و فاکتور های دیگر مانند مقدار جاذب، مقدار فلوئور (15میلی گرم بر لیتر) ، زمان 30 دقیقه و درجه حرارت را 25 درجه سانتی گراد وثابت درنظر می گیریم. نمونه های را روی شیکر با 100 دور در دقیقه  قرارمی دهیم و پس از گذشت مدت زمان مورد نظر نمونه ها را با استفاده از صافی واتمنصاف می نماییم. و در نهایت نمونه صاف شده را با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتری در طول موج570 نانومتر میزان جذب فلوئور را اندازه گیری می نماییم.

 در مرحله بعد برای تعیین مقدار بهینه جاذب ، مقدار مختلفدر لیتر از نانو ذره را متغییر و pH بهینه بدست آمده ، مقدار فلوئور (20 میلی گرم بر لیتر) ، زمان (30 دقیقه) و درجه حرات25درجه سانتی گراد را ثابت درنظر می گیریم و میزان جذب نمونه های صاف شده را بادستگاه  اسپکترفتو متر بدست می آوریم. بدین طریق مقدار بهینه جاذب تهیه شده را تعیین می نماییم .

 جهت تعیین غلظت بهینه فلوراید ، نیز مانند قبل عمل می نماییم یعنی غلظت های (5-10-15-20-30 و 50 ) میلی گرم برلیتر فلوئور را متغییر در نظر گرفته و pH بهینه بدست آمده ، مقدار بهینه جاذب تهیه شده بدست آمده و زمان (30 دقیقه)  درجه حرارت 25درجه سانتی گراد را ثابت در نظر می گیریم و پس از اندازه گیری میزان جذب توسط دستگاه اسپکتروفتو متر، غلظت بهینه فلوئور بدست می آید.

برای تعیین زمان تماس بهینه حذف،PHبهینه،غلظت بهینه جاذب تهیه شده ،غلظت بهینه اولیه فلوراید . درجه حرارت 25درجه سانتی گراد ثابت در نظر گرفته و زمانهای تماس مختلف را متغییر در نظر میگیریم و مقدار جذب نمونه های صاف شده را با دستگاه اسپکتروفتومتر  بدست می اوریم بدین صورت زمان بهینه نیز بدست می اید.

 

روش تجزیه، تحليل و توصیف داده‌ها (نمونه‌اي از جدول توخالي ضميمه شود و روش هاي آماري مورد استفاده به طور كامل توضيح داده شود)(کیفی و کمی)

با استفاده از فرمولها در صد حذف و ظرفیت جذب محاسبه خواهد شد.

ملاحظات اخلاقی
  1. در پژوهش‌های پزشکی که ممکن است به محیط زیست آسیب برسانند، باید احتیاط‌های لازم در جهت حفظ و نگهداری و عدم آسیب رسانی به محیط ریست انجام گیرد.
  2. کمیته‌ی اخلاق در پژوهش علاوه بر بررسی و تصویب طرح‌نامه و دستورالعمل، این حق را دارد که طرح‌‌ها را در حین و بعد از اجرا را از نظر رعایت ملاحظات اخلاقی مورد پایش قرار دهد. اطلاعات و مدارکی که برای پایش از سوی کمیته‌ی اخلاق درخواست می‌شود، باید از سوی پژوهشگران در اختیار این کمیته گذاشته شود.
  3. گزارش‌ها و مقالات حاصل از پژوهش‌هایی که مفاد این راهنما را نقض کرده‌اند، نباید برای انتشار پذیرفته شوند.
  4. روش پژوهش نباید با ارزش‌های احتماعی، فرهنگی و دینی  جامعه در تناقض باشد.
محدودیتهای اجرائی طرح و پیش بینی جهت حل آنها

ندارد 

کلمات کلیدی

حذف (Removal) ، فلوراید(fluoride) ، جاذب معدنی بنتونیت(bentonite mineral absorber )، محلول های ابی (aqueous solutions)

فهرست منابع و مراجع

1 -Tor A. Removal of fluoride from an aqueous solution by using montmorillonite. Desalination 2006 Nov; 201 (3): 267-276.

2-Mesdaghinia A, Vaghefi KA, Montazeri A, Mohebbi MR, Saeedi R. Monitoring of fluoride in groundwater resources of Iran. Bull Environ Contam Toxicol 2010;84(4):432-7.

3- Çengeloğlu Y, Kır E, Ersöz M. Removal of fluoride from aqueous solution by using red mud. Sep Purif Technol. 2002; 28(1): 6-81.

4- Rao Nagendra CR. Fluoride and Environment- A Review. In: Martin J, Bunch V, Suresh M, Vasantha TV (eds.) Proceedings of the Third International Conference on Environment and Health. Chennai: India. 15-17 December, 2003. Chennai: Departme nt of Geography, University of Madras and Faculty of Environmental Studies, York University pp: 99-386.

5-LiYH,WangS,ZhangX,WeiJ,XuC,LuanZ,etal. Adsorption of fluoride from water by aligned carbon nanotubes. Material Research Bulletin 2003; 38: 76-469.        

6- Shen F, Chen X, Gao P, Chen C. Electrochemical removal of fluoride ions from industrial wastewater. Chemical Engineering Science.2003;58: 93-987.

7- Youbao S, Qinghua F, Junping D, Xiaowei C, Jiaqiang X. Removal of fluoride from drinking water by natural stilbite zeolite modified with Fe (III), Desalination 2011 Aug; 277 ( 1–3): 12-121.

8-Shahriari T, Azizi M, Sharifzadeh GR, et al. Evaluation of fluorine concentration in drinking-water sources in South Khorasan (2008-2009). J Birjand Univ Med Sci 2010; 17(1): 33-41.

9-Lavecchia R, Medici F, Piga L, Rinaldi G, Zuorro A. Fluoride removal from water by adsorption on a high alumina content bauxite. Chem Eng Trans 2012; 26(225): 230.

10- Namavar S, Nasseri S, Mahvi AH, et al. Fluoride removal from water by reverse osmosis membrane. Water Wastewater 2013; 24(3): 137-42.

11- Kalantary R, Jorfi S, Esrafili A, et al. Comparison the efficiency of alum and commercial poly aluminum chloride for fluoride removal from water. Iran Occu Health J 2010; 6(4): 55-61.

12- Dobaradaran S, Ranjbar Vakil Abadi D, Mahvi H, et al. The Effect of Fluoride Drinking Water Content and Elevation above Sea on Child Dental Caries in Borazjan Villages. Iran South Med J 2010; 13(2): 7-102.

13- Hudnall TW, Chiu CW, Gabbai FP. Fluoride ion recognition by chelating and cationic boranes. Acc Chem Res. 2009; 42(2): 97-388.

14- Allolio B, Lehmann R. Drinking water fluoridation and bone. Exp Clin Endocrinol Diabetes. 1999; 107(1):12-20.

15-  Mahvi A RA , Rahmani K, Rahmani H. Adsorption of fluoride from water by activated zeolite with lanthanum(La3). J NorthKhorasan University Med Sci 2011; 3: 63-70.

16- Zuo Q, Chen X, Li W, Chen G. Combined electrocoagulation and electroflotation for removal of fluoride from drinking water. J Hazard Mat. 2008 Nov; 159 (2):452-457.

17- Tor A. Removal of fluoride from water using anion-exchange membrane under Donnan dialysis condition, J Hazard Mat. 2007 March; 141 (3): 814-818.

18- Baris K, Duygu O, Ali G, Volkan NB, Celal D, Mustafa S. Removal of fluoride ions from aqueous solution by waste mud. J Hazard Mat. 2009 Sep; 168 (3): 888-899.

19- Sujana MG, Thakur RS, Rao SB. Removal of fluoride from aqueous solution by using alum sludge, J Colloid Sci. 1998 Oct; 206 (1): 94-101.

20- Tahaikt M, Achary I, Menkouchi MA, Amor Z, Taky M. Defluoridation of moroccan ground water by electrodialysis: Continuous operation. Desalination 2006 March; 189 (3):215-220.

21- Arora M, Maheshwari RC, Jain SK, Gupta A. Use of membrane technology for potable water production. Desalination 2004 Oct; 170 (2): 105-112.

22- Hu K, Dickson JM. Nanofiltration membrane performance on fluoride removal from water. J Memb Sci. 2006 Aug; 279 (2): 529-538.

23- Maliyekkal SM, Sharma AK, Philip L. Manganese-oxide-coated alumina: a promising sorbent for defluoridation of water. Water Res. 2006; 40(19): 506-3497.

24- Jafaripor, M.R., Samili Amrod, M., Zeiaeepor, A., and Davoodi, R. “Health, sanitary and economic evaluation of Home-like systems of water treatment (Reverse Osmosis, RO) in Qom city.” J. of Water and Wastewater2011; 78 : 15-21.

25- Pontié, M., Diawara, C., Lhassani, A., Dach, H., Rumeau, M., Buisson, H., and Schrotter, J.C. “Chapter 2 water defluoridation processes: A review. application: Nanofiltration (NF) for future large-scale pilot plants.” J. of Advances in Fluorine Science  2006 ; 2: 49-80.

26- Ho LN, Ishihara T, Ueshima S, Nishiguchi H, Takita Y. Removal of fluoride from water through ion exchange bymesoporous Ti oxohydroxide. Journal of Colloid and Interface Science 2004; 272(2) :399-403.

27- Onyango MS, Kojima Y, Aoyi O, Bernardo EC, Matsuda H. Adsorption equilibrium modeling and solution chemistry dependence of fluoride removal from water by trivalentcation-exchanged zeolite F-9. J Colloid Interface Sci 2004; 279(2): 341-350.

28- Ghanizadedh Gh. Fluoride, risks and removal methods. In: First Conference on Health and Military 2002; Tehran.

29- Rezaei Kalantry R, Jonidi Jafari A, Esrafili A, et al. Optimization and evaluation of reactive dye adsorption on magnetic composite of activated carbon and iron oxide. Desalination Water Treat 2015; 57(14): 1-12.

30- Tahaikt M, Achary I, Menkouchi MA, Amor Z, Taky M. Defluoridation of moroccan ground water by electrodialysis: Continuous operation. Desalination 2006 March; 189 (3):215-220.

31- Shubo D, Han L, Wei Z, Jun H, Gang Y, Mn–Ce oxide as a high-capacity adsorbent for fluoride removal from water, J Hazard Mater. 2011 Feb: 186 (2–3): 1360-1366.

32- Nan C, Zhenya Z, Chuanping F, Miao L, Dirui Z, Rongzhi C, Norio S, An excellent fluoride sorption behavior of ceramic adsorbent, J Hazard Mater. 2010 Nov; 183 (1–3): 460-465.

33- World Health Organization (WHO). Guidelines for drinking water quality. fourth edition, Geneva ,WHO. 2011:273-276.

34- . Ramavandi B, Ahmadi M, Faradmal J, maleki S, Asgari G. Optimization of Fluoride Adsorption from Aqueous Solution by Marble Powder Using Taguchi Model. J Mazandaran Univ Med Sci 2014; 24(115): 121-130.

35- Mohapatra M, Anand S, Mishra BK, Giles DE, Singh P. Review of fluoride removal from drinking water. J Environ Manage 2009; 91(1): 67-77.

36- Miretzky P, Cirelli AF. Fluoride removal from water by chitosan derivatives and composites: A review. J Fluorine Chem 2011; 132(4) : 231-240.

37- DawsonK.A , Evans J ,Kudupoje M . Understanding the adsorption characteristics of yeast cell wall preparations associated with mycotoxin binding. In: Lyons, T.P., Jacques, K.A. (Eds.), Science and Technology in the Feed Industry. Nottingham University Press, Nottingham, UK,  2001: 169–181.

38- Reid-Soukup, D. A. and Ulery, A. L. Soil mineralogy with environmental application. Soil Science Society of America, Inc. Madison, Wisconsin, USA. J. B. Dixon and D. G. Schulze (ed.)2002:467-500.

39- Lacin O, Bayrak B, Korkut O, Sayan E. Modeling of adsorption and ultrasonic desorption of cadmium (II) and zinc (II) on local bentonite. J Colloid Interf Sci 2005; 292(2):330-5.

40- - Erdal, E. (2009). “Removal of basic dye by modified Unye bentonite.” Turkey J. of Hazardous Materials, 162, 1355-1363.

41-Samadi.M et al , Evaluation of the efficiency of aluminum chloride (PACI) as a new coagulant in the removal of ion fluoride from aqueous humor.  j. dental community of dental practitioners 2009;  21 (3):165-170.

42-  Yazdanbakhsh  A.R,Ghanizadeh Gh , Adibzadeh A. Evaluating the Efficiency of Fresh and Modified Manganese Oxide Bone Char for the Removal of Fluoride from Water: An Isotherm Study. Journal of Military Medicine 2015; 17 (1): 9-16.

43-Mehralipour J et al, Investigation of fluoride absorption using powder made from snail shellfrom aqueous environments. Scientific Journal of researches2011;  11(2) :40-46.

44-Namavar S et al. Fluoride Removal from Water by Reverse Osmosis Membrane. Journal of water and sewage 2011; (3):137-142.

45-Bagheri ardabilian P, Mosaferi M, Sharifian A.Investigtion of the removal of fluoride from water by an active alumina modified with ferrous compounds .Journal of civil engineering and environment 2011;43 (4);14-19.

46-  Yegane badi M et al. Performance Evaluation of Magnetized Multiwall Carbon Nanotubes by Iron Oxide Nanoparticles in Removing Fluoride from Aqueous Solution .   J. Mazandaran Univ Med Sci 2015; 25(124): 128-142.

 

پرسشنامه یا فرم اطلاعاتی

ندارد

معرفی پژوهش/ اهداف پژوهش
(عین عبارت هدف پروپوزال را کپی نکنید. بلکه با جملاتی که برای مردم قابل فهم باشد (برای سواد حدود پنجم ابتدایی )هدف را برای شرکت کنندگان توضیح دهید.) در تمام این متن در صورتیکه شرکت کننده کودک یا فرد فاقد ظرفیت تصمیم گیری است باید مواردیکه منظور از "من"، فرد شرکت کننده بوده است به "کودک" یا "فرد تحت سرپرستی من" اصلاح شود و مواردیکه منظور از "من"، رضایت دهنده است به من به عنوان "ولی" یا "قیم قانونی" اصلاح شود.
خون گیری
(آیا طرح شما نیاز به خونگیری دارد یا خیر)
نحوه همکاری/ مزایا ی طرح
(در این بخش برای شرکت کنندگان به زبان ساده توضیح دهید که: چه مداخله ای بر روی آنها صورت میگیرد. چه اقدامات پاراکلینیکی بر روی آنها انجام میشود. چه نمونه ای و با چه حجمی از آنها میگیرید در این مدت چند نوبت مراجعه باید داشته باشند و به چه فواصلی چه اقداماتی را در پیگیری آنها انجام میدهید. (حتی میتوانید سود بالقوه ای که شرکت کنندگان میتوانند از شرکت در این پژوهش ببرند بنویسید. این سود میتواند شرح احتمال درمان یا تشخیص بهتر بیماریشان، دریافت خدمات سلامت رایگان و یا پرداخت مشوق مالی در ازای جبران همکاریشان باشد)
عوارض جانبی
(منظور عوارض و میزان احتمال بروز آنها در این مطالعه است)
جبران عوارض احتمالی
(برای آنکه شرکت کننده بتواند ارزیابی مناسبی از سود و زیان شرکت در پژوهش شما داشته باشد لازم است بتواند سود و زیان مداخلات معمول و مداخلات این پژوهش را مقایسه کند. به عنوان مثال میزان موفقیت و میزان عوارض هریک را مقایسه کند.) - او باید بداند كه اگر در حين و بعد از انجام پژوهش هم هر مشكلي اعم از جسمي و روحي به علت شرکت در اين پژوهش برایش پيش آمد درمان عوارض، و هزينه‌هاي آن و غرامت مربوطه بر عهده مجري خواهد بود.
هزینه های مربوط به انجام طرح تحقیقاتی
(تمام مداخلات پژوهشی باید برای بیمار رایگان باشد و بیمار بداند شامل چه مواردی هستند. )
روش های جایگزین
در صورت عدم تمایل به شرکت در مطالعه چه روش های درمانی برای بیمار ارائه خواهد شد
محرمانه بودن
بیمار باید بداندکه دست اندر كاران اين پژوهش، كليه اطلاعات مربوط به او را نزد خود به صورت محرمانه نگه‌داشته و فقط اجازه دارند نتايج كلي و گروهي اين پژوهش را بدون ذکر نام و مشخصات بیمار منتشر كنند. و كميته اخلاق در پژوهش با هدف نظارت بر رعایت حقوق وی مي‌تواند به اطلاعات ایشان دسترسي داشته باشد.
پاسخگویی به پرسش ها
در این بخش نام و اطلاعات دسترسی فردی از عوامل پژوهش را که بتواند اطلاعات صحیح و کافی در اختیار شرکت کنندگان قرار دهند و در مورد عوارض و نگرانیها راهنمایی لازم را ارائه دهند ذکر شود
حق نپذیرفتن یا انصراف
بیمار باید بداند که شرکت اودر اين پژوهش کاملاً داوطلبانه است و مجبور به شرکت در اين پژوهش نيست و در صورت عدم شرکت از مراقبت‌هاي معمول تشخيصي و درماني محروم نخواهد شد او باید بداند كه حتي پس از موافقت با شركت در پژوهش مي‌تواند هر وقت كه بخواهد، پس از اطلاع به مجري، از پژوهش خارج شود و خروج اواز پژوهش باعث محرومیت از دریافت خدمات درمانی معمول برای اونخواهد شد.
رضایت
او باید بداند که اگر اشکال يا اعتراضي نسبت به دست اندركاران يا روند پژوهش دارد مي تواند با كميته اخلاق در پژوهش دانشگاه تماس گرفته و مشکل خود را به صورت شفاهي يا كتبي مطرح نمايد. در انتهای فرم قید گردد : اينجانب موارد فوق‌الذکر را خواندم و فهميدم و بر اساس آن رضايت آگاهانه خود را براي شركت در اين پژوهش اعلام مي‌کنم. اينجانب ……………… خود را ملزم به اجراي تعهدات مربوط به مجري در مفاد فوق دانسته و متعهد مي‌گردم در تأمين حقوق و ايمني شركت كننده در اين پژوهش تلاش نمايم

پیوست ها
hide/show

نام فایل تاریخ درج فایل اندازه فایل دانلود