Ağır metal iyonlarının R. arrhizus'a çok bileşenli biyosorpsiyonunun incelenmesi

Abstract

Endüstriyel atıksularda sıklıkla birlikte rastlanan, dört, iki değerlikli metal iyonunun - çinko, bakır, kurşun ve nikel -, tek bileşenli, ikili, üçlü ve dörtlü sistemlerinden biyosorpsiyonu, bir kamçılı mantar, Rhizopus arrhizus kullanılarak, kesikli karıştırmak reaktörlerde incelendi. Çoklu metal karışımlarından, $Zn^{+2}$, $Cu^{+2}$, $Pb^{+2}$ ve $Ni^{+2}$ 'in R. arrhizus' a yarışmalı biyosorpsiyonu, başlangıç pH' inin, yarışan metallerin sayısının, metal kombinasyonunun ve metal iyon derişimlerinin bir fonksiyonu olarak araştırıldı. Tek bileşenli denge verileri Langmuir, Freundlich ve üç parametreli Redlich Peterson izotermleri kullanılarak analiz edildi. Her izoterm için tek bileşenli adsorpsiyon sabitleri saptandı. Tek bileşenli adsorpsiyon sabitleri, çok bileşenli adsorpsiyon modellerinin de parametreleridir. Yarışmasız Freundlich izotermlerinin en yüksek regresyon korelasyon katsayılarına sahip olduğu bulundu. Çok bileşenli adsorpsiyon dengesi için, yarışmalı adsorpsiyon izotermleri de geliştirildi ve Freundlich tipi çok bileşenli adsorpsiyon modellerinin, çoklu metal iyonlarının gözlenen giderimi ile uyumlu olduğu gösterildi. İki bileşenli sistemlerle kısıtlı olan, altı parametreli ampirik Freundlich modelinin, ikili karışımların bütün kombinasyonları için en iyi korelasyonu sağladığı kanıtlandı. Çok bileşenli Freundlich modelinin, üç bileşenli sistemlerde, metal iyonlarının adsorpsiyon denge verilerine iyi uyum sağladığı gösterildi. Üç tane ikili, iki tane üçlü ve bir tane dörtlü sistemde, Pb+2' nün biyosorplanma kapasitesi, tek bileşenli verilerle uyumlu olarak, diğer metal iyonlarından daha büyüktür. Bağıl kapasiteler , $Pb^{+2}$ > $Ni^{+2}$>$Cu^{+2}$>$Zn^{+2}$ şeklinde sıralanmaktadır. $Zn^{+2}$, $Cu^{+2}$, $Pb^{+2}$ ve $Ni^{+2}$ 'in başlangıç adsorpsiyon hızları ve denge giderimi diğer metal/metallerin artan derişimlerinin varlığıyla azaldığından, A arrhizus üzerine $Zn^{+2}$, $Cu^{+2}$, $Pb^{+2}$ ve $Ni^{+2}$'in birleştirilmiş etkisinin antagonistik olduğu bulundu. Bununla birlikte, dengede kurutulmuş biyokütlenin birim kuru ağırlığı başına adsorbe edilen toplam metal iyonu miktarları, aynı derişimlerde tek başına metal iyonlarını içeren biyosorpsiyon ortamlarında elde edilen denge metal giderimlerinden genellikle daha büyüktür. Bu durumda toplam interaktif etkileşimin sinerj istik olduğu düşünülebilir.