fa مدل‌سازی جذب فلوراید و کاربرد طراحی Box-Behnken و روش شناسی سطح پاسخ در حذف آرسنیک (V) از محلول‌های آبی با استفاده از نانوآلومینا پوشش داده شده بر روی نانوتیوب کربنی چند جداره (MWCNTs) آب WATER كاربردي Applicable <p dir="RTL" style="text-align: justify"><strong>زمینه و هدف</strong>: فلوئور عنصری است که به طور گسترده در پوسته کره زمین یافت می‌شود. فواید و مضرات فلوراید در بدن انسان‌، به غلظت آن بستگی دارد. مصرف آب آلوده به آرسنیک در درازمدت باعث بروز انواع اثرات نامطلوب بهداشتی از جمله ضایعات پوستی و سرطان در مصرف‌کنندگان می‌شود. هدف از این مقاله کارائی نانوالومینا بر روی نانوتیوب کربن در حذف فلوراید و آرسنیک (<span dir="LTR">V</span>) از محلول‌های آبی است.</p> <p dir="RTL" style="text-align: justify"><strong>روش بررسی</strong>: در این مطالعه‌، آلومینای کریستال در مقیاس نانو بر روی نانوتیوب کربنی چند جداره بوسیله روش سل &ndash; ژل به عنوان یک جاذب در استخراج فاز جامد برای حذف فلوراید و آرسنیک (<span dir="LTR">V</span>) مورد استفاده قرار گرفت. از روش سطح پاسخ بر مبنای طراحی <span dir="LTR">&nbsp;Box-Behnken</span>جهت ارزیابی اثر متغیرهای مستقل بر عملکرد پاسخ (‌راندمان حذف آرسنیک (<span dir="LTR">V</span>)‌) و همچنین پیشگوئی بهترین مقدار پاسخ استفاده شد. در این مطالعه تاثیر پارامترهای مختلف از جمله:&nbsp;&nbsp; زمان تماس min 120-10، دوز جاذب (<span dir="LTR">g</span><span dir="LTR">/L</span>1/5-0/25) و pH&nbsp; = 3-9غلظت اولیه فلوراید <span dir="LTR">mg/</span><span dir="LTR">L</span> 8-2&nbsp; بر کارایی فرایند بررسی شد. ساختار نانو با تکنیک‌های پراکنش پرتو ایکس <span dir="LTR">XRD‌</span>،&nbsp; <span dir="LTR">SEM</span> و <span dir="LTR">TEM</span> مشخص گردید. در این پژوهش از دو مدل ایزوترم فروندلیچ و لانگمویر جهت محاسبه ثابت تعادل استفاده گردید.</p> <p style="text-align: justify"><strong>یافته‌ها</strong><strong>:</strong> نتایج نشان داد که با افزایش زمان تماس و دوز جاذب میزان حذف فلوراید افزایش می‌یابد. اما با افزایش <span dir="LTR">pH</span> و غلظت اولیه فلوراید راندمان حذف آن‌ کاهش می‌یابد مقدار بالای (0/94) ²<span dir="LTR">R</span> نشان می‌دهد که حذف آرسنیک (<span dir="LTR">V</span>) می‌تواند بوسیله این مدل تعریف شود. ایزوترم فروندلیچ با <span dir="LTR">R²</span> بیش از 0/997 بهترین نمودار برای داده‌های آزمایش است و از این مدل تبعیت بیشتری دارند.</p> <p dir="RTL" style="text-align: justify"><strong>نتیجه‌گیری:</strong> استفاده از نانوآلومینای پوشش داده شده بر روی نانوتیوب کربنی چند جداره (<span dir="LTR">MWCNT</span><span dir="LTR">s</span>) می‌تواند راندمان حذف آرسنیک (<span dir="LTR">V</span>) و فلوراید را بشدت افزایش دهد.</p> <p><strong>Objective and Background: </strong>Fluoride is an element widely found in the earth crust. Advantages and disadvantages of fluoride in the human body are depended on its concentration. Long-term consumption of drinking water contaminated with arsenic can cause adverse health effects such as skin lesions and cancer in humans. The aim of this study was to study efficiency of nano alumina on multi walled carbon nano tube&nbsp; for removal As(V) and fluoride from aqueous solution.</p> <p><strong>Materials and Method:</strong> In this study, nano-scale crystalline alumina was synthesized on single walled carbon nanotube by sol-gel method for using as a sorbent for solid phase extraction of Fluorine ion and arsenic(V). Response surface methodology based on Box-Behnken was used to assess the effect of independent variables on the response function and prediction of the best response value. In this study, effect of different parameters, such as contact time (10 to 120 min), pH (3-9), adsorbent dosage (0.25-1.5 g/L) and initial concentration of fluoride (2-8 mg/L) on efficiency of process was investigated. The structure of nano-scale alumina on multi walled carbon nano tube was determined by XRD and SEM techniques. Moreover, Freundlich and Langmuir isotherm models were used to calculate equilibrium constant.</p> <p><strong>Results: </strong>It was found that by increasing contact time and adsorbent dosage the rate of fluoride removal increased. However, by increasing pH and initial concentration the efficiency of fluoride removal decreased. High value for R² (0.94) shows that removal of arsenic(V) can be described by this model. The Freundlich isotherm was the best fitted graph for experimental data with R² more than 0.997.</p> <p><strong>Conclusion:</strong> In this study, it was observed that efficiency of arsenic(V) and fluoride&nbsp; removal was greatly increased by using nano-scale alumina on multi walled carbon nanotubes (MWCNTs).</p> آرسنیک (V), نانوآلومینا بر روی نانوتیوب کربنی چند جداره, فلوراید, ایزوترم جذب, باکس بنکن Arsenic(V), Nano-Scale Alumina, Multi Walled Carbon, Nano tube, Fluoride, adsorption isotherm, Box-Behnken 309 322 http://ijhe.tums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-501-1&slc_lang=fa&sid=1 H Zarei حمید زارعی No Center for Water Quality Research (CWQR), Institute for Environmental Research (IER), Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran, Department of Environmental Health, Faculty of Health, Ahvaz University of Medical Sciences, Khouzestan, Iran مرکز تحقیقات کیفیت آب، پژوهشکده محیط زیست، دانشگاه علوم پزشکی تهران، دانشجوی دکترای بهداشت محیط، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز A.H Mahvi امیرحسین محوی ahmahvi@yahoo.com Yes Center for Solid Waste Research (CSWR), Institute for Environmental Research (IER), Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran, Department of Environmental Health Engineering, School of Public Health, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran دکترای بهداشت محیط، استادیار دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران، مرکز تحقیقات مواد زائد جامد، پژوهشکده محیط زیست، دانشگاه علوم پزشکی تهران S Nasseri سیمین ناصری No Center for Water Quality Research (CWQR), Institute for Environmental Research (IER), Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran,Department of Environmental Health Engineering, School of Public Health, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran مرکز تحقیقات کیفیت آب، پژوهشکده محیط زیست، دانشگاه علوم پزشکی تهران، دکترای مهندسی شیمی، استاد دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران R Nabizadeh Noudehi رامین نبی زاده نودهی No Department of Environmental Health Engineering, School of Public Health, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran دکترای بهداشت محیط، استاد دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران F Shemirani فرزانه شمیرانی No Department of Chemical engineering, Faculty of Chemistry, Tehran University,Tehran, Iran دکترای شیمی تجزیه، استاد دانشکده شیمی، دانشگاه تهران