سنتز سبز نانومگنتیت با استفاده از گیاه پرسیکاریا و کاربرد آن در تصفیه گلاب
سنتز سبز نانومگنتیت با استفاده از
گیاه پرسیکاریا و کاربرد آن در تصفیه گلاب
جواد طغیانی
در ایران سالیانه حدود 4000 تن پساب
توسط صنایع تولید گلاب ایجاد می‌شود که حاوی ترکیبات پیچیده آلی غیرفرار مانند پلی‌فنول
و خرده‌های گل می‌باشد. اخیراً پژوهشگران دانشگاه شیراز موفق شدند با استفاده از عصاره
ریشه گیاه پرسیکاریا بیسترت[1]
به عنوان عامل کاهنده، نانو ذرات مگنتیت را تولید نمایند و از آن در تصفیه پساب
فرایند تقطیر تولید گلاب استفاده کنند.
گلاب، آب طعم‌داری است که توسط تقطیر گل
محمدی و رز به دست میآید و به طور گسترده‌ای در کشورهای خاورمیانه مانند ایران تولید
می‌شود. این ماده با ارزش در صنایع غذایی، دارویی و تولید عطر و اسانس کاربرد
دارد. سالیانه حدود 10 هزار تن گلاب در کشور ایران تولید می‌شود که حدود 4 هزار تن
فاضلاب حاوی ترکیبات پیچیده آلی غیرفرار مانند پلی‌فنول با اکسیژن‌خواهی شیمیایی[2] در
محدوده 15000 تا 30000 میلی‌گرم بر لیتر تولید می‌کند. بنابراین این فاصلاب قبل از
رهاسازی در طبیعت باید تصفیه شود و میزان آلودگی آن کاهش یابد.
روش‌های فراوانی مانند اکسیداسیون
شیمیایی، انعقادسازی، فرایند غشایی، جذب و ... جهت تصفیه این فاضلاب قابل استفاده
است. فرایند جذب به دلیل سادگی و مقرون به صرفه بودن، بسیار مورد توجه واقع شده
است. مواد جاذب مختلفی از جمله کربن فعال، ضایعات کشاورزی و نانوذرات مغناطیسی
مگنتیت به عنوان جاذب می‌توانند استفاده شوند.
در این پژوهش که نتایج آن در قالب
مقاله بین‌المللی منتشر گردیده است، خانم فاطمه آزادی و همکارانش با استفاده از
عصاره گیاه پرسیکاریا، نانوذرات مگنتیت را سنتز نمودند و در تصفیه پساب صنعت گلاب
از آن استفاده نمودند. در این پژوهش با استفاده از روش تاگوچی[3]، اثر پارامترهای
مختلف فرایند سنتز مانند غلظت مولی فروکلرید، غلظت عصاره گیاه، دما و pH بر
اندازه کریستال‌ها و قدرت مغناطیسی نمونه، مورد مطالعه قرار گرفته است. تجزیه و
تحلیل داده‌های این پژوهش نشان می‌دهد که اندازه کریستال‌ها و خاصیت مغناطیسی با غلظت
فروکلرید و pH به صورت مستقیم تغییر می‌کند و این تغییرات با درجه
حرارت ارتباط غیرمستقیم دارد؛ یعنی افزایش درجه حرارت تأثیر منفی بر این دو خاصیت دارد.
هم‌چنین قابل ذکر است که مطابق آزمایش‌های صورت گرفته، مشخص شد که
این دو ویژگی مستقل از عصاره گیاه می‌باشند.
نانوذرات سنتز شده در شرایط بهینه
دارای اندازه 45.5 نانومتر و خاصیت مغناطیسی 62.5 واحد میدان مغناطیسی بر گرم هستند
و در این تحقیق به عنوان یک جاذب برای تصفیه فاضلاب
فرایند تقطیر تولید گلاب استفاده شده‌اند. این نمونه در فرایند تصفیه، ظرفیت جذب بالا
برای اکسیژن‌خواهی شیمیایی تا 149 میلی‌گرم بر گرم را نشان داد. با مقایسه داده‌های
جذب و مدل‌های موجود، تناسب خوبی با مدل‌های هم‌دمایی (ایزوترم) لانگمویر و فرندلیچ
مشاهده می‌شود. در نهایت مطابق با ادعای این محققین ایرانی، بر اساس سنتز موفقیت‌‌آمیز
نانوذرات مگنتیت و مشخصه‌یابی آن، عصاره ریشه پرسیکاریا بیسترت می‌تواند به عنوان یک عامل جایگزین مواد کاهنده در نظر گرفته شود و به
عنوان یک جاذب با ظرفیت جذب بالا، در تصفیه آلاینده‌ها استفاده شود.
