جداسازی نیترات از آب آشامیدنی با بهره‌گیری از سنتز نانوجاذب‌های کربنی

 نیترات با اکسید کردن آهن موجود در هموگلوبین گلبول‌های قرمز، مانع حمل اکسیژن توسط این گلبول‌ها شده و این کمبود و فقدان اکسیژن منجر به بیماری متهموگلوبینمیا یا سندرم کودک آبی می‌شود. این معضل در کودکان زیر شش ماه می‌تواند موجب خفگی و مرگ شود. علاوه بر آن نیترات با تبدیل به نیتریت، پیش‌درآمدی برای ایجاد عوامل سرطان‌زا و سقط جنین‌های خودبه‌خود است.

آب آشامیدنی حاوی نیترات از جمله منابع جذب این یون در بدن انسان است. نیترات‌ها به‌صورت طبیعی در آب‌های آشامیدنی و آب‌های زیر زمینی وجود دارند. استفاده بیش از حد نیترات در کشاورزی، پسماندهای صنعتی حاوی نیترات و سوخت‌های فسیلی از جمله عواملی هستند که سبب افزایش میزان نیترات در آب می‌شوند. بنابراین کاهش و حذف نیترات در آب‌های آشامیدنی از اهمیت بالایی برخوردار است.

در این راستا، شکوه باورصاد، محقق واحد علوم و تحقیقات، با بیان اینکه نیترات، یونی پایدار و محلول در آب است و پتانسیل کمی برای جذب یا ترکیب با گونه‌های دیگر دارد، گفت: یکی از روش‌های کاهش و حذف نیترات در آب، روش «جذب سطحی» است که در تحقیق پیش‌رو با بکارگیری این روش، برای نخستین بار در ایران اقدام به بررسی رفتار نانوجاذب‌های کربنی اصلاح شده با آهن و زیرکونیوم شده است.

وی افزود: در این تحقیق پس از تهیه نانوکربن خام بصورت پودری به عنوان نانوجاذب، اقدام به عامل‌دار کردن (اصلاح نانوکربن) با نیترات آهن و اکسید زیرکونیوم شد. به این صورت که پس از شستشوی کربن برای حذف نمک‌های اضافی و ناخالصی‌ها، به نسبت یک به یک، آهن و زیرکونیوم در حجم یک لیتر آب مخلوط شد. پس از گذشت ۲۴ ساعت اقدام به فیلتر این مخلوط و بررسی نتایج با بهره‌گیری از نرم افزار Design–Expert شد.

وی با بیان اینکه نتایج حاصل از این تحقیق نشان از میزان مطلوبیت ترکیب بکارگرفته شده در تحقیق به میزان ۹۰ درصد داشت، ادامه داد: جذب ۸۵ درصدی نیترات توسط نانوکربن اصلاح شده با آهن و زیرکونیوم نشان از موفقیت ترکیب بکار گرفته شده در این تحقیق بود که در صورت صرفه اقتصادی قابلیت استفاده در بعد صنعتی دارد.

باورصاد از ارزان بودن، قابلیت بازیافت، جذب بالا و عدم آلودگی زیست محیطی به عنوان دلایل انتخاب نانوکربن، آهن و زیرکونیم در این تحقیق یاد کرد و افزود: از این روش می‌توان در تصفیه آب و فاضلاب و بازیابی آب در مقیاس صنعتی استفاده کرد.

به گزارش روابط عمومی واحد علوم و تحقیقات، این تحقیق در قالب پایان‌نامه شکوه باورصاد دانشجوی کارشناسی ارشد رشته علوم و مهندسی صنایع غذایی با عنوان «سنتز نانوجاذب‌های کربنی اصلاح شده با آهن-زیرکونیوم به منظور جداسازی نیترات از آب آشامیدنی؛ بررسی آزمایشگاهی و بهینه‌سازی پارامترهای عملیاتی» به راهنمای دکتر امیر فولادی در واحد علوم و تحقیقات دفاع شد.