استخراج کیتوسان از پوست میگو : شناسایی و کاربرد آن در حذف رنگزای های واکنش پذیر آبی ١٣ و اسیدی سبز ٣ از محلول آبی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شهر ری، دانشکده شیمی، تهران، ایران

چکیده

امروزه یکی از مشکلات زیست محیطی، وجود رنگزاهای مصنوعی در پساب است که با ساختارهای آلی برای انسان ها بسیار سمی و سرطان زا هستند. همواره تلاش های بسیاری برای جداسازی این رنگزاها از پساب انجام شده که در این میان استفاده از مواد طبیعی به دلیل فراوانی، زیست سازگاری و ارزانی توجه بسیاری را به خود جلب کرده است، کیتوسان زیست پلیمری است که قابلیت زیادی در حذف رنگزاها از پساب نشان داده است. این پلیمر کاتیونی، غیرسمی و زیست تخریب پذیر است. بنابراین هدف از این پژوهش، استخراج کیتوسان از پوست میگو و بررسی قابلیت آن در حذف رنگزاهای اسیدی سبز ٣ (AG3) و واکنش پذیر آبی ١٣ (RB13) است. برای تهیه کیتوسان ابتدا کیتین از پوست میگو استخراج شد. سپس، با استیل زدایی آن به وسیله سدیم هیدروکسید غلیظ، کیتوسان به دست آمد که به کمک روش های XRD، SEM و FTIR شناسایی شد. آزمون های حذف رنگزا در یک سامانه ناپیوسته با بررسی اثر پارامترهای pH، دما، زمان تماس و مقدار جاذب انجام شد. با بررسی طیفFTIR ، درجه استیل زدایی کیتوسان %٧٠ و وزن مولکولی آن به وسیله گرانروی سنج با اندازه گیری گرانروی ذاتی برابر 105×1/4 مشخص شد. بر اساس نتایج به دست آمده در pH اسیدی حذف هر دو رنگزا افزایش یافته است. همچنین، کیتوسان در شرایط بهینه مقدار %89 از رنگزای RB13 و %91 از AG3 را حذف کرده که نشان دهنده عملکرد مناسب کیتوسان استخراج شده در حذف رنگزاها بوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Extraction of Chitosan from Shrimp Shell: Characterization of Chitosan and Its Application for Removal of Reactive Blue 13 and Acid Green 3 Dyes from an Aqueous Solution

نویسندگان [English]

  • P. Shahriari Namin
  • S. Habibi
  • M.R. Allah Gholi Ghasri
Department of Chemistry, Shahr-e- Rey Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Dyes in industrial wastewater, even at low concentrations, are also highly toxic and carcinogenic, and entry of these substances into the environment causes intense water pollution, impairment of aquatic life and human health, so the removal of these noxious substances are necessary. Also researchers around the world are always looking for easy and affordable methods to clean the environment and industrial wastewater from polluting agents and specifically the dyes. On the other hand, bioabsorbents because of the abundance, availability in nature and eco-friendly nature have attracted much attention. Moreover chitosan is one of the bioabsorbents, which has shown interesting potential for removal of various contaminants (dyes) from wastewater. In this study the extraction of chitosan from shrimp shell and its ability to remove anionic dyes, acid green 3 (AG3) and reactive blue 13 (RB13), were investigated. Therefore, chitin was extracted by dilute hydrochloric acid followed by dilute sodium hydroxide and finally it was deacetylated by concentrated sodium hydroxide to produce chitosan. The test of color removal in a batch system and also the effects of pH, temperature, contact time and adsorbent dose, were investigated. Chitosan was characterized by XRD, SEM and FTIR. The degree of deacetylation of 70% for chitosan was confirmed by FTIR, and molecular weight of 1.4 × 105 was obtained by viscometry. Based on these results, the pH and temperature are very important parameters in the removal of both dyes. Also the contact time and amount of adsorbent were considered important for the removal of RB13, but not in case of AG3. Chitosan under optimized conditions is found to remove 89% and 91% of RB13 and AG3, respectively; an indication of the proper functioning of chitosan extracted from shrimp shell in dyes removal.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chitosan
  • anionic dye
  • Chitin
  • Extraction
  • Removal