Тадқиқоти академӣ, забони фаҳмо

Verianla | Тадқиқоти академӣ ва илм ба забони тоҷикӣ

12 ноябр 2026, панҷшанбе
VERİANLA Нашри мустақили илмӣ
Кушодан ё бастани меню
...
Саҳифаи асосӣ / Илмҳои физикӣ / Химия / Таҳқиқоти Batch-Адсорбсия барои Хориҷ Кардани Ионҳои Металлҳои Вазнин бо Истифода аз Қатрони Асосёфта ба Крахмали Тухми Citrullus colosynthis
Химия

Таҳқиқоти Batch-Адсорбсия барои Хориҷ Кардани Ионҳои Металлҳои Вазнин бо Истифода аз Қатрони Асосёфта ба Крахмали Тухми Citrullus colosynthis

Bitter apple seed starch–ascorbic acid resin (BASSAA) дар таҳқиқоти манбаъ қатрони асосёфта ба крахмал аст, ки бо тағйир додани крахмали тухми себи талх тавассути эпихлоргидрин ва реаксия бо кислотаи аскорбин омода шуда, барои адсорбсияи ионҳои металлҳои вазнин аз муҳити обӣ санҷида шудааст.

11/11/2026  Veri Anla  75 боздид
Таҳқиқоти Batch-Адсорбсия барои Хориҷ Кардани Ионҳои Металлҳои Вазнин бо Истифода аз Қатрони Асосёфта ба Крахмали Тухми Citrullus colosynthis

Bitter apple seed starch–ascorbic acid resin (BASSAA), дар таҳқиқоти манбаъ қатрони асосёфта ба крахмал аст, ки тавассути тағйир додани крахмали тухми себи талх бо эпихлоргидрин ва ба реаксия даровардани он бо кислотаи аскорбин омода шуда, барои адсорбсияи ионҳои металлҳои вазнин аз муҳити обӣ санҷида шудааст. Дар таҳқиқот қатрони BASSAA синтез гардида; бо спектроскопияи инфрасурх бо табдили Фурйе (FTIR), микроскопияи электронии сканерӣ (SEM) ва таҳлили термогравиметрӣ/термии дифференсиалӣ (TGA-DTA-DTG) тавсиф шудааст; хориҷсозии ионҳои Zn(II), Ni(II), Cd(II) ва Pb(II) аз маҳлули стандартии обӣ дар фосилаи pH 2–8 бо усули batch-адсорбсия арзёбӣ шудааст.

Барои ҳамаи чор иони металлӣ баландтарин фоизи хориҷсозӣ дар pH 6 ба даст омадааст. Дар ин шароит хориҷсозӣ барои Zn(II) %87,54, барои Ni(II) %82,23, барои Cd(II) %89,23 ва барои Pb(II) %91,76 аст. Дар ҳамин pH қиматҳои коэффисиенти тақсимот, ки дар Ҷадвали 1-и манбаъ зери сарлавҳаи “Kd × 102” дода шудаанд, мутаносибан 57,5909; 37,9402; 67,9075 ва 91,3086 мебошанд.

Камтар будани хориҷсозии металл дар фосилаи pH 2–3 аз ҷониби манбаъ ба рақобати консентратсияи баланди H+ бо ионҳои металлӣ барои ҷойҳои адсорбсия нисбат дода мешавад. Ҳангоми баланд шудани pH аз 4 то 6, бо афзоиши ҷойҳои муносиб барои пайвастшавии металл хориҷсозӣ афзудааст. Дар pH аз 6 боло хориҷсозӣ боз кам шудааст. Манбаъ ишора мекунад, ки дар атрофи pH 8 гидроксидҳои металлӣ метавонанд ҳосил шаванд ё таҳшиншавии қисмӣ оғоз гардад, бинобар ин ин минтақаи pH-и баланд набояд танҳо бо адсорбсия шарҳ дода шавад.

Натиҷаҳои FTIR мавҷудияти гурӯҳҳои функсионалии навъи гидроксил, занҷири карбогидридӣ, карбонил, эфир ва спиртро дар қатрон дастгирӣ мекунанд. Тасвирҳои SEM нишон медиҳанд, ки сатҳ номунтазам, ноҳамвор, гетерогенӣ, шикофдор ва дорои холигиҳо мебошад. Таҳлили TGA-DTA-DTG нишон медиҳад, ки қатрон дар атмосфераи нитроген ба таври идорашаванда вайрон шуда, дар анҷоми ҳарорати баланд тақрибан %38–40 бақияи сахт мегузорад.

Гарчанде натиҷаҳои таҳқиқот умедбахшанд, таҷрибаҳо дар маҳлулҳои стандартии обӣ анҷом дода шудаанд. Манбаъ оби партови воқеии саноатӣ, изотермаҳои адсорбсия, моделҳои кинетикӣ, иқтидори максималии адсорбсия, рақобати бисёрионӣ, регенератсияи адсорбент ё озмоиши истифодаи бисёрдавраро гузориш намекунад. Аз ин рӯ натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки BASSAA дар шароити лаборатории омӯхташуда метавонад ионҳои металлиро хориҷ кунад; аммо иҷрои дарозмуддати онро дар тозакунии оби партови воқеӣ худ аз худ исбот намекунад.

Шарҳи Муфассал

Мушкилоти асосии таҳқиқот чист?

Таҳқиқот ба масъалаи таҳияи адсорбенти арзон ва аз биомассаи барқароршаванда ҳосилшуда барои обҳои дорои металлҳои вазнин равона шудааст. Крахмал аз сабаби доштани гурӯҳҳои зиёди гидроксил дар тӯли занҷири полимерӣ, биомувофиқӣ ва дастрасии осон биополимерест, ки метавонад дар таҳияи адсорбент истифода шавад. Бо вуҷуди ин, хусусиятҳои сатҳӣ ва пайвастшавии крахмали табиӣ метавонанд маҳдуд бошанд. Аз ин рӯ муҳаққиқон мақсад гузоштанд, ки крахмали аз тухми себи талх гирифташударо ба таври химиявӣ тағйир дода, қатрони BASSAA-ро бо вазифаи бештари пайвасткунии металл омода кунанд.

Холигии таҳқиқотие, ки манбаъ зикр мекунад, он аст, ки крахмали тухми себи талх бо ин равиши махсуси қатрони кислотаи аскорбин қаблан барои адсорбсияи металлҳои вазнин истифода нашуда буд. Таҳқиқот ҳадаф дошт, ки ин қатронро синтез кунад, аз ҷиҳати физикӣ-химиявӣ тавсиф намояд ва рафтори batch-адсорбсияи онро нисбат ба ионҳои Zn(II), Ni(II), Cd(II) ва Pb(II) омӯзад.

Тафовути дохилии манбаъ дар номи илмии растанӣ

Дар унвони аслии мақола номи растанӣ Citrullus colosynthis навишта шудааст. Дар қисми муқаддимаи мақола бошад, растанӣ ҳамчун Citrullus colocynthis (L.) Schrad нишон дода шудааст. Verianla унвони аслиро тағйир надодааст; фарқи байни ду навишт ҳамчун тафовути библиографӣ/терминологии дохили манбаъ нигоҳ дошта шудааст.

Қатрони BASSAA чӣ гуна синтез карда шуд?

Дар манбаъ синтез дар ду марҳилаи асосии химиявӣ тавсиф шудааст. Дар марҳилаи аввал бо истифода аз хокаи тухми себи талх дар диоксан slurry омода шудааст. Манбаъ миқдори ибтидоиро ҳамчун “0,02 mole solution” ифода мекунад; аз рӯйи кадом ҷузъи химиявии хокаи тухм 0,02 mol ҳисоб шудааст, алоҳида шарҳ дода нашудааст.

Манбаъ хабар медиҳад, ки ҳангоми омода кардани slurry pH-и маҳлул дар фосилаи 9–10 нигоҳ дошта шуда, 15 mL %40 (w/v) H2O2 тадриҷан илова шудааст. Аммо шарҳ дода нашудааст, ки pH 9–10 бо кадом асос ё танзимкунандаи ҷудогонаи pH таъмин шудааст. Аз ин рӯ фарз карда нашудааст, ки H2O2 танҳо худаш pH-ро ба 9–10 танзим кардааст.

Омехта дар 60 °C ба таври механикӣ 3 соат омехта шудааст. Сипас 0,1 mol epoxy chloropropane, яъне epichlorohydrin, илова шуда, омехтакунӣ дар ҳамон ҳарорат боз 5 соат идома ёфтааст. Маҳсулоти ҳосилшуда дар манбаъ “epoxypropyl ether of bitter apple seed starch” номида шудааст.

Ин маҳсулоти мобайнӣ бо вакуум филтр, бо метанол шуста ва хушк карда шудааст. Баъдан бо 0,1 mol кислотаи аскорбин дар 60 °C 5 соат ба реаксия дароварда шуда, омехта шабона нигоҳ дошта шудааст. Маҳсулоти ниҳоӣ боз бо вакуум филтр шуда; бо %90 метанол, ки чанд қатра HCl дошт, ва баъдан бо метаноли тоза шуста шудааст.

Манбаъ маҳсулоти ниҳоии BASSAA-ро ҳамчун хокаи қаҳваранги равшан ва озодҷараён тавсиф карда, миқдори умумии маҳсулотро 198,5 g гузориш медиҳад. Аммо азбаски массаи воқеии ибтидоии крахмал/хокаи тухм ба таври возеҳ дода нашудааст, аз ин рақам ҳосили фоизии синтез ҳисоб карда намешавад.

Схемаи усули синтези BASSAA мебошад, ки барои Verianla аз тартиби равандҳои дар манбаъ додашуда бозсозӣ шудааст. Расми сохтори химиявӣ ё механизми реаксияи дар манбаъ набуда илова нашудааст.

TGA-DTA-DTG чиро нишон дод?

Тавсифи термӣ бо системаи HITACHI STA300-512458 TG/DTA анҷом дода шудааст. Намунаи BASSAA хушк ва ба хокаи майдаи якхела табдил дода шудааст. Таҳлил дар атмосфераи нитроген, бо суръати гармкунии 50 °C дақ−1 ва то 800 °C анҷом дода шудааст.

Ҳарорат / минтақаМушоҳидаи дар манбаъ додашудаТафсири манбаъ
150–200 °CТалафоти ками массаХориҷ шудани намии аз ҷиҳати физикӣ адсорбшуда ва ифлосиҳои бухоршаванда
Тақрибан 250 °CОғози талафоти намоёни массаОғози вайроншавии тезтари сохтори полимер
Тақрибан 318 °CҚуллаи экзотермӣ дар DTAМарҳилаи асосии вайроншавии матритсаи крахмал ва гурӯҳҳои функсионалӣ
Тақрибан 490 °CИдомаи талафоти тадриҷии массаКарбонизатсияи минбаъда ва вайроншавии бақияҳои органикии устувортар
Анҷоми ҳарорати баландТақрибан %38–40 бақияи сахтМавҷудияти сохторҳои бақияи аз ҷиҳати термӣ устувортар

Ёддошти дохили манбаъ оид ба ҳарорат: матн тақрибан %38–40 бақияро бо 739 °C мепайвандад, дар ҳоле ки дар хати TGA-и графики манбаъ дар тақрибан 772 °C нишонаи %38,7 дида мешавад. Манбаъ байни ин ду қимат шарҳ намедиҳад; Verianla яке аз онҳоро ба ҷойи дигаре “ислоҳ” накардааст.

Қисми натиҷаҳои мақола рафтори термии BASSAA-ро ҳамчун устувории термии сатҳи миёна ҷамъбаст мекунад. Ин таҳлил талафоти массаи адсорбентро дар ҳарорати баланд нишон медиҳад; аммо устувории механикии онро дар раванди воқеии оби партов ё пойдории онро дар давраҳои истифодаи такрорӣ худ аз худ намесанҷад.

Тасвирҳои SEM чиро нишон доданд?

Санҷиши SEM бо дастгоҳи Zeiss FE-SEM Ultra plus-512470 анҷом дода шудааст. Дар микрографҳои воқеии SEM-и манбаъ дар калонкунии паст агрегатҳои калон, қабатҳои номунтазам ва сатҳи гетерогенӣ; дар калонкунии миёна ноҳамворӣ, холигиҳои пайваст, тарқишҳо ва сохторҳои монанди кавита; ва дар калонкунии баландтар сохторҳои нахии сӯзанмонанд, лавҳашакл ва пулакчамонанд тавсиф шудаанд.

Муаллифон ин морфологияро ҳамчун сохторе тафсир мекунанд, ки метавонад дастрасии ионҳои металлӣ ба сатҳ ва минтақаҳои дохилии қатронро осон кунад. Бо вуҷуди ин, дар таҳқиқот BET ё дигар ченкунии миқдории масоҳати сатҳ анҷом дода нашудааст. Аз ин рӯ аз тасвири SEM хулосаи “масоҳати сатҳ дақиқ ҳамин қадар афзуд” бароварда намешавад.

FTIR кадом гурӯҳҳои функсионалиро нишон дод?

Таҳлили FTIR бо системаи Perkin Elmer Spectrum version 10.4.00 ва пеллетҳои KBr анҷом дода шудааст. Манбаъ таъиноти бандҳои зеринро медиҳад:

Рақами мавҷ / фосилаТаъиноти манбаъТафсир
Дар матни манбаъ 3300–32800 cm−1Кашиши –OHГурӯҳҳои гидроксил. Азбаски ҳадди болоии чопшуда дар манбаъ бо меҳвари шакли FTIR мувофиқат намекунад, он хомӯшона ислоҳ нашудааст.
2920–2850 cm−1Кашиши C–HБо занҷирҳои алкилӣ дар скелети полимерӣ алоқаманд дониста шудааст.
1600–1550 cm−1Кашиши C=OАз ҷониби манбаъ бо функсионалии эфирӣ алоқаманд дониста шудааст.
1632,36 cm−1Хамшавии O–H / scissoringИн таъиноти дуюми банди манбаъ аст.
1450 ва 1420 cm−1Хамшавии C–HБо скелети карбонии полимерӣ алоқаманд дониста шудааст.
1200–1000 cm−1Кашиши C–C ва C–OБо функсияҳои эфир ва спирт алоқаманд дониста шудааст.
900–600 cm−1Ларзишҳои скелетӣҲамчун ларзишҳои басомади пасти шабакаи полимерӣ тафсир шудааст.

Муаллифон изҳор мекунанд, ки функсияҳои гидроксил, карбонил ва эфир/спирт метавонанд барои ионҳои металлӣ ҷойҳои пайвастшавӣ ташкил диҳанд ва ҳамкориҳои навъи координатсия, мубодилаи ионӣ ва пайванди гидрогенӣ метавонанд ба адсорбсия саҳм гузоранд. Ин механизмҳо тафсирҳои химиявие мебошанд, ки ба FTIR ва рафтори адсорбсия асос ёфтаанд; таҳқиқот саҳми алоҳидаи ҳар як механизмро мустақиман ба таври миқдорӣ муайян накардааст.

Қатрони BASSAA Ионҳои Металлҳои Вазнинро Дар Кадом pH Самараноктар Хориҷ Кард?

Қатрони BASSAA дар фосилаи омӯхташудаи pH 2–8 барои ҳамаи чор иони Zn(II), Ni(II), Cd(II) ва Pb(II) баландтарин фоизи хориҷсозиро дар pH 6 нишон дод; дар ин pH хориҷсозӣ мутаносибан %87,54, %82,23, %89,23 ва %91,76 мебошад, аммо таҷрибаҳо ба шароити маҳлулҳои стандартии обӣ тааллуқ доранд.

Чаро pH ба адсорбсия ин қадар таъсир мерасонад?

Мувофиқи тафсири манбаъ, дар шароити туршии мисли pH 2–3 консентратсияи баланди H+ дар маҳлул бо катионҳои металлӣ барои ҷойҳои пайвастшавии қатрон рақобат мекунад. Дар ҳолати протоншуда будани ҷойҳои функсионалӣ пайвастшавии ионҳои металлӣ ба қатрон маҳдуд мешавад.

Дар фосилаи pH 4–6, ҳар қадар муҳит камтар турш шавад, дастрасии ҷойҳои манфӣ ё электрониятдиҳандае, ки барои пайвастшавии металл мувофиқанд, зиёд мешавад. Аз ин рӯ барои ҳамаи чор металл ҳам Kd ва ҳам фоизи хориҷсозӣ то pH 6 афзудааст.

Дар фосилаи pH 7–8 қиматҳо боз кам мешаванд. Манбаъ мегӯяд, ки ҳангоми наздик шудан ба pH 8 гидроксидҳои металлии дахлдор метавонанд ҳосил шаванд ё таҳшиншавии қисмӣ оғоз гардад. Ин муҳим аст; барои ҷудо кардани он ки чӣ қадар металли аз маҳлул гумшуда аз адсорбсияи воқеӣ ва чӣ қадар аз таҳшиншавӣ ба вуҷуд омадааст, назоратҳои ҷудогонаи таҳшиншавӣ лозиманд ва таҳқиқот чунин назоратро гузориш намекунад.

pHХориҷсозии Zn(II) (%)Хориҷсозии Ni(II) (%)Хориҷсозии Cd(II) (%)Хориҷсозии Pb(II) (%)
265,6857,2366,5671,84
368,0160,9675,3672,32
477,3474,8877,3775,75
583,1980,4981,2679,39
687,5482,2389,2391,76
785,6980,3087,2389,51
884,0176,3183,5282,21
Аз фоизҳои дақиқи хориҷсозии Ҷадвали 2-и манбаъ барои Verianla аз нав кашида шудааст. График интерполятсия ё нуқтаи нави таҷрибавӣ надорад; қиматҳои source-of-truth дар ҷадвали HTML-и боло мебошанд.

Оё ибораи «Pb дар тамоми фосилаи pH баландтарин аст» бо ҷадвал мувофиқат мекунад?

Комилан мувофиқат намекунад. Матни манбаъ мегӯяд, ки Pb(II) дар тамоми фосилаи pH баландтарин иқтидори адсорбсияро нишон додааст; аммо дар Ҷадвали 1 ва Ҷадвали 2 тартиби металлҳо вобаста ба pH тағйир меёбад.

Масалан, дар pH 3 хориҷсозӣ барои Cd(II) %75,36 ва барои Pb(II) %72,32 аст. Дар pH 4 Cd(II) %77,37 ва Zn(II) %77,34 буда, аз қимати %75,75-и Pb(II) болотаранд. Дар pH 5 Pb(II) бо %79,39 дар байни чор металл пасттарин қимати хориҷсозиро дорад.

Баръакс, дар pH 6 ва 7 Pb(II) баландтарин фоизи хориҷсозиро нишон медиҳад. Аз ин рӯ Verianla ибораи «Pb дар тамоми фосилаи pH баландтарин аст»-ро ҳамчун натиҷаи мустақили маълумот такрор накарда, ҷадвали пурраро намоён нигоҳ доштааст.

Коэффисиенти Тақсимот Kd Чиро Нишон Медиҳад?

Коэффисиенти тақсимот \(K_d\) ченаки тақсимотест, ки баъд аз тавозун миқдори иони металлро дар фазаи қатрон ба як воҳиди массаи адсорбенти хушк нисбат ба консентратсияи металли боқимонда дар маҳлул муқоиса мекунад ва нишон медиҳад, ки металл то чӣ андоза фазаи қатронро нисбат ба мондан дар маҳлул афзал медонад; \(K_d\)-и баландтар маънои онро дорад, ки дар ҳамон шароити таҷрибавӣ металл ба фазаи қатрон қавитар тақсим шудааст.

Муодилаи Kd-и манбаъ

Муодилаи мақола бо шарҳи туркӣ чунин навишта мешавад:

\[ K_d= \frac{ \dfrac{\text{reçine fazındaki metal iyonu miktarı}} {\text{kuru reçine ağırlığı (g)}} }{ \dfrac{\text{çözelti fazındaki metal iyonu miktarı}} {\text{çözelti hacmi (mL)}} } \]

Формула чиро ҳисоб мекунад? Тақсимшавии иони металлро байни фазаи адсорбент ва фазаи моеъ ҳисоб мекунад.

Сурат: миқдори металли дар фазаи қатрон нигоҳдошташуда мебошад, ки ба массаи қатрони хушк тақсим шудааст.

Махраҷ: миқдори металли дар маҳлул боқимонда мебошад, ки ба ҳаҷми маҳлул тақсим шудааст; яъне консентратсияи тавозунии маҳлулро ифода мекунад.

Воҳид: вақте ки миқдори металл ҳам дар сурат ва ҳам дар махраҷ бо як воҳиди масса ифода мешавад, ин таносуб табиатан андозаи mL g−1 дорад.

Маънои математикӣ: агар сурат зиёд ё консентратсияи металли боқимонда дар маҳлул кам шавад, \(K_d\) меафзояд. Ин нишон медиҳад, ки металл дар фазаи адсорбент бештар ҷамъ мешавад.

Ёддошти миқёсбандии ҷадвали манбаъ: дар сарлавҳаи Ҷадвали 1-и мақола қиматҳо ҳамчун “\(K_d \times 10^2\)” дода шудаанд. Азбаски манбаъ тарзи баргардонидани ин миқёсбандиро алоҳида шарҳ намедиҳад, рақамҳои зер бо сарлавҳаашон айнан нигоҳ дошта шудаанд ва ислоҳи мустақили миқёс анҷом дода нашудааст.

pHZn(II)Ni(II)Cd(II)Pb(II)
215,693510,974016,324820,9157
317,430812,801625,082521,4269
427,983024,442828,032225,6110
540,569333,837235,548231,5904
657,590937,940267,907591,3086
749,120033,433355,989869,9350
843,072626,420541,564037,9013

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

Маводи истифодашуда

Дар рӯйхати маводи манбаъ bitter apple seed powder, dioxane, hydrochloric acid ва ascorbic acid ба таври равшан зикр шудаанд. Гуфта шудааст, ки дигар моддаҳои химиявӣ бо дараҷаи баланди тозагии тиҷоратӣ истифода шуда, тозакунии иловагӣ анҷом дода нашудааст.

Дар тартиби синтез инчунин H2O2, epichlorohydrin ва methanol истифода шудаанд.

Дастгоҳҳои истифодашуда

ТаҳлилДастгоҳ / системаВазифаи илмӣ
FTIRPerkin Elmer Spectrum version 10.4.00, KBr pelletМуайян кардани гурӯҳҳои функсионалӣ дар қатрон
SEMZeiss FE-SEM Ultra plus-512470Мушоҳидаи морфологияи сатҳ
TGA-DTA-DTGHITACHI STA300-512458 TG/DTAАрзёбии вайроншавии термӣ ва бақия дар атмосфераи нитроген
Таҳлили металлDouble-beam spectrophotometer; модел дар манбаъ нишон дода нашудаастМуайян кардани миқдори металлҳои марбут ба филтрат ва фазаи қатрон тавассути каҷҳои калибронӣ

Марҳилаҳои таҷрибаи batch-адсорбсия

  1. NH4OH–NH4Cl ва системаи acetate buffer истифода шуда, pH-и таҷриба танзим шудааст.
  2. Аз маҳлули стандартии обии металл 1 mL aliquot ба 250 mL Erlenmeyer flask гирифта шудааст.
  3. Ба маҳлул 50 mg қатрони BASSAA илова шудааст.
  4. Омехта дар shaker-и бо ҳарорат идорашаванда дар 25 °C барои 2 соат пайваста ҷунбонда шуда, ба тавозун расонда шудааст.
  5. Омехта аз коғази филтри Whatman No. 40 гузаронда шудааст.
  6. Манбаъ мегӯяд, ки ҷузъи сахти боқимонда бо 4 N HCl коркард шуда, баъдан аз коғази филтри Whatman No. 42 гузаронда шудааст.
  7. Миқдори металлҳои марбут ба филтрат ва бақия бо double-beam spectrophotometer арзёбӣ шудааст.
  8. Барои ҳар металл аз маҳлулҳои стандартӣ каҷҳои калибронӣ омода шудаанд.
  9. Консентратсияи металли дар филтрат боқимонда аз каҷи калибронӣ муайян шудааст.
  10. Аз ин қиматҳо \(K_d\) ва фоизи хориҷсозии металл ҳисоб шудаанд.

Холигиҳои гузоришдиҳӣ дар усули batch

Манбаъ ҳарорат, давомнокӣ, массаи адсорбент ва ҳаҷми aliquot-и таҷрибаро медиҳад; аммо баъзе параметрҳои муҳими такрорпазирӣ равшан нестанд.

  • Консентратсияҳои ибтидоии маҳлулҳои стандартии металлӣ гузориш нашудаанд.
  • Шакли химиявии намакҳои металлии истифодашуда дар қисми асосии усул дода нашудааст.
  • Ҳаҷми умумии ниҳоии маҳлул ба таври возеҳ нишон дода нашудааст.
  • NH4OH–NH4Консентратсияҳо/ҳаҷмҳои Cl ва acetate buffer нишон дода нашудаанд.
  • Гузориш нашудааст, ки дар ҳар шароити pH ва металл чанд такрори мустақил анҷом дода шудааст.
  • Инҳирофи стандартӣ, хати хато, фосилаи эътимод ё қимати p дода нашудааст.
  • Модели double-beam spectrophotometer ва дарозии мавҷи таҳлил барои ҳар металл дода нашудааст.
  • Аз матни усул дақиқ муайян кардан мумкин нест, ки маҳлули озмоишӣ ҳамаи чор металлро якҷо дошт ё онҳо дар маҳлулҳои стандартии ҷудогона истифода шуданд.

Натиҷаҳои асосӣ дар pH 6

Иони металлKd × 10², Ҷадвали 1-и манбаъХориҷсозӣ (%)
Zn(II)57,590987,54
Ni(II)37,940282,23
Cd(II)67,907589,23
Pb(II)91,308691,76

Дар ҳамин як шароити pH ҳам Kd ва ҳам тартиби фоизи хориҷсозӣ Pb(II) > Cd(II) > Zn(II) > Ni(II) аст.

«Адсорбсияи интихобӣ» то чӣ андоза нишон дода шуд?

Хулосаи мақола мегӯяд, ки қатрони BASSAA ионҳои Cd2+, Ni2+, Pb2+ ва Zn2+-ро “selectively separated” кардааст. Аммо таҳқиқот барои ҷуфтҳои металлӣ коэффисиенти интихобият, озмоиши адсорбсияи рақобатӣ ё натиҷаи матритсаи бисёрионии назоратшавандаро гузориш намекунад.

Аз ин рӯ маълумоти мавҷуда дастгирӣ мекунад, ки чор металл бо BASSAA қиматҳои гуногуни тақсимот ва хориҷсозӣ нишон медиҳанд; аммо қатрон дар оби партови воқеии дорои омехтаи металлҳо як ионро аз дигарон ба таври интихобӣ ҷудо мекунад, инро қатъӣ нишон намедиҳад.

Муқоисаи адабиёти манбаъро чӣ гуна бояд тафсир кард?

Муаллифон баҳс мекунанд, ки BASSAA дар муқоиса бо крахмали табиӣ ва адсорбентҳои гуногуни биоасос адсорбсияи беҳтаршуда, устувории термӣ, устувории сохторӣ ва таҳаммулпазирии васеи pH пешниҳод мекунад.

Бо вуҷуди ин, дар ин мақола дигар адсорбентҳо дар ҳамон тарҳи таҷрибавӣ ҳамчун гурӯҳи назоратӣ санҷида нашудаанд. Муқоиса муқоисаи тавсифӣ бо таҳқиқоти пешинаи адабиёт аст. Аз ин рӯ хулосаи мустақими head-to-head ба шакли «BASSAA аз ҳамаи адсорбентҳои анъанавии крахмалӣ таҷрибавӣ беҳтар баромад» бароварда намешавад.

Ҳамчунин, азбаски таҳқиқот озмоиши устувории механикӣ ё озмоиши истифодаи такрориро гузориш намекунад, ибораҳои “improved mechanical stability”, “durability” ва истифодаи миқёси калон бояд ҳамчун иқтидори истифодаи оянда арзёбӣ шаванд; онҳо натиҷаи бевосита ченшудаи устувории механикӣ нестанд.

Оё Ин Таҳқиқот Иҷрои Воқеии Оби Партовро Исбот Мекунад?

Не. Таҳқиқот қатрони BASSAA-ро дар маҳлулҳои стандартии обии металлӣ ва шароити лаборатории batch санҷидааст; оби партови воқеии саноатӣ ё коммуналӣ, рақобати ионҳои омехта, ифлоскунандаҳои органикӣ, регенератсияи дарозмуддат, кори колонна ё системаи тозакунии миқёси пилотӣ арзёбӣ нашудааст.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад

  • Бо истифода аз крахмали тухми себи талх қатрони BASSAA-и бо кислотаи аскорбин модификацияшуда омода шудааст.
  • Спектри FTIR мавҷудияти гурӯҳҳои гуногуни функсионалии оксигендор ва полимериро дар қатрон дастгирӣ мекунад.
  • SEM морфологияи номунтазам, ноҳамвор, гетерогенӣ ва холигидорро нишон медиҳад.
  • TGA-DTA-DTG нишон медиҳад, ки қатрон дар зери нитроген вайроншавии термии назоратшавандаи бисёрмарҳилавӣ дорад.
  • BASSAA дар шароити омӯхташудаи маҳлули стандартии обӣ хориҷсозии ионҳои Zn(II), Ni(II), Cd(II) ва Pb(II)-ро таъмин кардааст.
  • Барои ҳамаи чор металл баландтарин хориҷсозии ченшуда дар pH 6 ба амал омадааст.
  • Дар pH 6 баландтарин хориҷсозӣ барои Pb(II) %91,76, баъдан Cd(II) %89,23, Zn(II) %87,54 ва Ni(II) %82,23 гузориш шудааст.
  • pH ба тақсимот ва хориҷсозии ионҳои металлӣ бо BASSAA ба таври назаррас таъсир кардааст.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ намекунад

  • Нишон дода нашудааст, ки BASSAA дар оби партови воқеии саноатӣ ҳамин фоизҳои хориҷсозиро таъмин мекунад.
  • Иқтидори максималии адсорбсия бо mg g−1 муайян нашудааст.
  • Изотермаи Langmuir, Freundlich ё дигар изотермаи адсорбсия татбиқ нашудааст.
  • Модели кинетикии адсорбсияи псевдо-дараҷаи якум, псевдо-дараҷаи дуюм ё дигар модел гузориш нашудааст.
  • Параметрҳои термодинамикии адсорбсия муайян нашудаанд.
  • Иҷрои десорбсия ва регенератсияи адсорбент санҷида нашудааст.
  • Муҳлати истифодаи такрории бисёрдавра нишон дода нашудааст.
  • Дар маҳлули омехтаи металлӣ коэффисиенти воқеии интихобият нишон дода нашудааст.
  • Масоҳати сатҳи BET ё тақсимоти миқдории ковокӣ чен нашудааст.
  • Устувории механикӣ мустақиман санҷида нашудааст.
  • Тасдиқи миқёси пилотӣ, системаи колоннагӣ ё тозакунии воқеии ҷараёни пайваста анҷом дода нашудааст.
  • Бартарии хароҷот бо таҳлили муфассали иқтисодӣ миқдорӣ муайян нашудааст.

Сарҳадҳои муҳими тафсир дар манбаъ

Тартиби Pb: ҳарчанд матни манбаъ мегӯяд, ки Pb(II) дар тамоми фосилаи pH баландтарин адсорбсияро дорад, ҷадвалҳои худи он дар pH 3–5 тартибҳои гуногун нишон медиҳанд.

Рақами мавҷи FTIR: банди –OH дар матни манбаъ ҳамчун 3300–32800 cm−1 чоп шудааст; ин қимат, ки бо меҳвари шакли FTIR мувофиқат намекунад, бо тахмин ислоҳ нашудааст.

Ҳарорати бақияи термӣ: байни 739 °C дар матн ва нишонаи ниҳоии TGA-и тақрибан 772 °C дар график фарқ вуҷуд дорад.

Миқдори ибтидоии синтез: шарҳ дода нашудааст, ки ибораи “0,02 mole solution” ба кадом таърифи молярии крахмали тухм асос ёфтааст.

Маҳсулоти 198,5 g: манбаъ ин миқдори умумии маҳсулотро гузориш мекунад; аммо массаи ибтидоии крахмали хушк ба таври возеҳ дода нашудааст, бинобар ин ҳосили фоизӣ ҳисоб карда намешавад.

Масоҳати сатҳ: морфологияи SEM сатҳи ковок ва ноҳамворро нишон медиҳад; аммо азбаски ченкунии BET вуҷуд надорад, афзоиши масоҳати сатҳ ба таври миқдорӣ исбот нашудааст.

Интихобият: қиматҳои гуногуни Kd барои металлҳои гуногун бо интихобияти воқеии рақобатии ионҳо як чиз нестанд.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

Унвони аслӣ: Batch Adsorption Study for the Removal of Heavy Metal Ions Using Citrullus colosynthis Seed Starch–Based Resin

Муаллифон: Praveen Kumar Chandel; Ruchika Sharma; Chandra Prakash Gharu.

Муаллифи масъул: Praveen Kumar Chandel.

Саҳми баробар: Дар манбаъ изҳорот дар бораи ҳаммуаллифии аввал ё саҳми баробар вуҷуд надорад.

Муассисаҳо: Department of Botany, Maulana Azad University, Jodhpur, Rajasthan, India; Department of Botany, Government College, Barmer, Rajasthan, India; Department of Chemistry, Government College, Barmer, Rajasthan, India.

Маҷалла: Indian Journal of Science and Technology.

Ташкилоти нашркунанда: Indian Society for Education and Environment (iSee).

Ҷилд / шумора / саҳифаҳо: 19 / 15 / 982–989.

DOI: 10.17485/IJST/v19i15.384.

Санаи қабул барои баррасӣ: 14 марти 2026.

Санаи қабул: 4 апрели 2026.

Санаи нашр: 21 апрели 2026.

Навъи манбаъ: Original Article; таҳқиқоти таҷрибавии batch-адсорбсия дар миқёси лабораторӣ ва таҳияи адсорбенти биополимерӣ.

Ҳолати баррасии ҳамтоён: Indian Journal of Science and Technology дар сиёсати нашри худ ҳамчун маҷаллаи double-anonymous peer-reviewed тавсиф мешавад.

Литсензия: Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).

Пайванди расмӣ: Саҳифаи сабти Indian Journal of Science and Technology тавассути DOI 10.17485/IJST/v19i15.384.

Маблағгузорӣ: Манбаъ “Funding: None” гузориш мекунад.

Бархӯрди манфиатҳо: Манбаъ “Competing Interests: None” гузориш мекунад.

Дастрасии маълумот: Дар мақола Data Availability Statement-и ҷудогона ё пайванди анбори кушодаи маълумот вуҷуд надорад.

CRediT / саҳмҳои муаллифон: Дар манбаъ тақсимоти муфассали нақшҳои CRediT дода нашудааст.

Сипосгузорӣ: Муаллифон барои имкониятҳои лабораторӣ ба Maulana Azad University Department of Botany ва Government College Barmer; барои таҳлилҳои SEM ва TGA-DTA-DTG ба IIT Roorkee ва барои таҳлили FTIR ба MNIT Jaipur сипос мегӯянд.

Адсорбенти асосӣ: Bitter apple seed starch–ascorbic acid resin (BASSAA).

Ионҳои металлии санҷидашуда: Zn(II), Ni(II), Cd(II), Pb(II).

Шарти асосии batch: 50 mg BASSAA, 1 mL aliquot аз маҳлули стандартии обӣ, 25 °C, 2 соат мувозинат; фосилаи pH 2–8.

Тавсифи асосӣ: FTIR, SEM ва TGA-DTA-DTG.

Натиҷаи асосии миқдорӣ: Баландтарин қимати хориҷсозии ҳамаи чор металл дар pH 6 чен шудааст: Zn(II) %87,54; Ni(II) %82,23; Cd(II) %89,23; Pb(II) %91,76.

Маҳдудияти асосии методологӣ: Консентратсияҳои ибтидоии металл, шумораи такрорҳои таҷриба, ченакҳои хато, иқтидори адсорбсия, моделҳои изотерма/кинетикӣ, озмоиши иони рақобатӣ, регенератсия ва тасдиқи оби партови воқеӣ гузориш нашудаанд.

Номувофиқиҳои дохили манбаъ: навишти “Citrullus colosynthis” дар унвони аслӣ аз “Citrullus colocynthis” дар муқаддима фарқ мекунад; чопи банди FTIR –OH ҳамчун 3300–32800 cm−1 бо меҳвари шакл мувофиқат намекунад; изҳороти матнӣ дар бораи баландтарин будани Pb(II) дар тамоми фосилаи pH бо ҳамаи сатрҳои Ҷадвали 1–2 мувофиқат намекунад; байни матни TGA ва нишонаи охири ҳарорати баланди график низ фарқи хурди ҳарорат вуҷуд дорад.


Мубодила:

Шарҳҳо пас аз баррасӣ нашр мешаванд. Шарҳи шумо ба раванди тасдиқ фиристода шуда, пас аз пазируфта шудан намоён мегардад.

Шарҳ гузоред

Нишонии почтаи электронии шумо нашр намешавад. Майдонҳои ҳатмӣ бо * нишон дода шудаанд