حذف سریع یون‌های سرب (II) از محلول‌های آبی توسط ضایعات گل زعفران به عنوان یک جاذب زیستی سبز

در این کار برای اولین بار، ضایعات گل زعفران به عنوان یک جاذب کم‌هزینه و سبز برای حذف یون‌های سمی سرب از محلول آبی با استفاده از تکان دادن و امواج فراصوت گزارش شده است. ویژگی‌های این جاذب طبیعی با میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) و پراش پرتو ایکس پراکندگی انرژی (EDX) مشخص شده است. سطح ویژه ضایعات گل زعفران توسط روش BET اندازه‌گیری شد. اثر برخی پارامترهای مهم مانند pH محلول، غلظت اولیه، روش اختلاط و زمان بر حذف یون‌های سرب مطالعه شد. نتایج جذب نشان می‌دهد که فرآیند جذب می‌تواند به سرعت در 9 دقیقه به تعادل برسد. بیشینه ظرفیت جذب برای فرآیند فراصوت و تکان دادن به ترتیب 36.97 و 45.62 میلی‌گرم بر گرم است. سه تابع خطا شامل آماره کای-دو (\(\chi^2\))، خطای میانگین مربعات (RMSE) و خطای نسبی متوسط (ARE) برای پیش‌بینی بهینه‌سازی ایزوترم استفاده شد که بهترین برازش را با مدل لانگمویر دارد. علاوه بر این، داده‌های سینتیک جذب به خوبی توسط مدل شبه-مرتبه دوم توصیف شد. با توجه به زمان و عملکرد عالی جذب، جاذب زیستی پیشنهادی می‌تواند کاندیدای مناسبی برای حذف سبز یون‌های سرب از فاضلاب باشد.

In this work for the first time Saffron flower waste as a low cost and green adsorbent for removal of lead toxic ions from aqueous solution by shaking and ultrasonic waves is reported. Properties of this natural adsorbent are characterized by scanning electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and energy dispersive X-ray diffraction (EDX). The specific surface area of the saffron flower waste is measured via Brunauer–Emmett–Teller. The effect of some important parameters such as solution pH, the initial concentration, mixing method and time on the removal of lead ions is studied. The adsorption results show that the adsorption process could reach equilibrium rapidly at 9 min. The maximum adsorption capacity is 36.97 mg g\(^{-1}\) and 45.62 mg g\(^{-1}\) for ultrasonic and shaking process, respectively. Three errors functions including Chi-square statistic (\(\chi^2\)), root mean square error (RMSE) and average relative error (ARE) are used for isotherm optimization prediction that has the best fitting with Langmuir model. Furthermore, the adsorption kinetic data could be well described by pseudo-second order model. According to excellent adsorption time and performance the proposed biosorbent can be a good candidate for green removal of Pb ions from wastewater.