1. IntroductionHeavy metal removal

1. Introduction
Heavy metal removal from groundwater and industrial wastewater is currently an important environmental concern. It is important to aware the possible effects of increasing levels of environmental heavy metals pollution on human health and the environment [1]. Cadmium is known to damage organs such as the kidneys, liver and lungs [2]. Exposure to nickel compounds can produce a variety of adverse effects on human health. Nickel allergy in the form of contact dermatitis is the most common reaction [3]. Industrial wastewater often contains considerable amount of heavy metal ions and organic pollutants, which would endanger to public health and the environment. Many methods such as ion exchange, precipitation, membrane processes and reverse osmosis have been used for the removal of toxic metal ions [4], [5], [6], [7], [8], [9] and [10]. However, these methods have several disadvantages such as incomplete metal ion removal, high reagent and energy requirements, generation of toxic sludge or other waste products, and long desorption time. Adsorption is recognized as an effective and economic method for removal of pollutants from wastewaters. In recent years, many studies have focused on seeking cheap, locally available and effective adsorbents, such as waste biopolymers, clays and clay minerals [11]. Among these materials, clay and chitosan are relatively cheap and exhibit higher adsorption capacities [12] and [13]. Natural clays, are low-cost and readly available materials functioning as excellent cation exchangers, which have often been used to adsorb metallic contaminants. Chitosan is a cationic biopolymer obtained from alkaline N-deacetylation of chitin, the second most abundant biopolymer in nature and supporting material of crustaceans, insects, etc. Furthermore, chitosan have biological and chemical properties such as non-toxicity, biocompatibility, high chemical reactivity, chirality, anti-bacteriel properties, chelation and adsorption properties [14], [15], [16], [17], [18], [19] and [20]. Chitosan is well established as an excellent natural adsorbent because its amine (–NH2) and hydroxyl (–OH) groups may serve as coordination sites to form complexes with various heavy metal ions [21]. Chitosan is soluble in most dilute mineral acids. Consequently, its chemical stability needs to be reinforced through treatments using crosslinking agents for application in acidic media. The crosslinking procedure may be performed by reaction of Chitosan with different agents such as glutaraldehyde (GLA), ethylene glycol diglycidyl ether (EGDE) and epichlorohydrin (ECH) [22], [23] and [24]. ECH is a crosslinking mono-functional agent used to form covalent bonds with the carbon atoms of the hydroxyl groups of chitosan, resulting in the rupturing of the epoxide ring and the removal of a chlorine atom [25]. Thus, various chitosan-based composites, especially chitosan–clay mineral composites have been tested as adsorbents for metal ions [26], [27], [28] and [29]. In addition, composite particles as adsorbents are drawing more and more attention due to their high specific surface area, chemical and mechanical stability, and a variety of surface and structural properties [11].

In the present study, ECH crosslinked chitosan–clay beads were used to remove Ni(II) and Cd(II) ions from aqueous solution by batch adsorption system. The influence of adsorption conditions such as contact time, pH changes, adsorbent dosage, initial concentration of Ni(II) and Cd(II) ions and temperature effect were investigated. The adsorption isotherms of Ni(II) and Cd(II)) ions on ECH crosslinked chitosan–clay beads were studied to gain a good comparison, accordingly. Surface morphology characterization and structural analysis were done by SEM and FTIR respectively. Thermal degradation of ECH crosslinked chitosan–clay beads were observed while performing thermogravimetric measurements.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

1. บทนำกำจัดโลหะหนักจากน้ำบาดาลและน้ำเสียอุตสาหกรรมกำลังกังวลด้านสิ่งแวดล้อมเป็นสำคัญ สิ่งสำคัญคือต้องตระหนักถึงผลที่เป็นไปได้ของการเพิ่มระดับของมลพิษโลหะหนักสิ่งแวดล้อมกับสุขภาพมนุษย์และสิ่งแวดล้อม [1] แคดเมียมมีชื่อเสียงเสียอวัยวะเช่นไต ตับ และปอด [2] สัมผัสกับสารนิกเกิลสามารถผลิตหลากหลายส่งผลต่อสุขภาพ โรคภูมิแพ้นิกเกิลในรูปแบบของการอักเสบติดต่อเป็นปฏิกิริยาที่พบบ่อยที่สุด [3] น้ำเสียอุตสาหกรรมมักจะประกอบด้วยจำนวนประจุของโลหะหนักและสารมลพิษอินทรีย์ ซึ่งจะอันตรายต่อการสาธารณสุขและสิ่งแวดล้อมมาก มีการใช้หลายวิธีเช่นแลกเปลี่ยนไอออน ฝน กระบวนการเมมเบรน และออสโมซิสผันกลับในการกำจัดพิษโลหะกัน [4], [5], [6], [7], [8], [9] [10] และ อย่างไรก็ตาม วิธีการเหล่านี้ได้เสียหลายเช่นกำจัดไอออนโลหะสมบูรณ์ รีเอเจนต์ที่สูง และความต้องการพลังงาน สร้างตะกอนพิษ หรืออื่น ๆ เสีย และ desorption ยาวเวลา ดูดซับรับรู้เป็นวิธีการทางเศรษฐกิจ และประสิทธิภาพในการกำจัดสารมลพิษจาก wastewaters ในปีที่ผ่านมา หลายการศึกษาได้เน้นหาราคาประหยัด เครื่องใช้ และมีประสิทธิภาพ adsorbents, biopolymers เสีย clays และแร่ดินเหนียว [11] ในหมู่เหล่านี้วัสดุ ดินและไคโตซานมีราคาค่อนข้างถูก และแสดงกำลังการดูดซับสูง [12] และ [13] ธรรมชาติ clays ทำงานเป็น cation แห่งแลกเปลี่ยน ซึ่งมักใช้ชื้นสารปนเปื้อนโลหะวัสดุต้น ทุนต่ำ และมี readly ไคโตซานเป็น biopolymer cationic ที่ได้รับจาก N deacetylation ด่างไคทิน biopolymer ที่สองมากที่สุดในธรรมชาติและสนับสนุนวัสดุของครัสเตเชีย แมลง ฯลฯ นอกจากนี้ ไคโตซานมีคุณสมบัติทางเคมี และชีวภาพเช่นไม่เป็นพิษ biocompatibility การเกิดปฏิกิริยาเคมีสูง chirality คุณสมบัติป้องกัน bacteriel, chelation และดูดซับคุณสมบัติ [14], [15], [16], [17], [18], [19] [20] และ ไคโตซานถูกกำหนดขึ้นดีเป็น adsorbent เป็นธรรมชาติดีเพราะของ amine (-NH2) และไฮดรอกซิล (– OH) กลุ่มอาจทำหน้าที่ประสานงานไซต์คอมเพล็กซ์แบบฟอร์มมีโลหะหนักต่าง ๆ กัน [21] ไคโตซานจะละลายในกรดแร่ dilute มากที่สุด ดังนั้น ความเสถียรของสารเคมีต้องการจะเสริมผ่านการบำบัดโดยใช้ตัวแทน crosslinking ในสื่อเปรี้ยว ตอน crosslinking อาจดำเนินการ โดยปฏิกิริยาของไคโตซานกับตัวแทนต่าง ๆ เช่น glutaraldehyde (GLA), เอทิลีนเอทิ diglycidyl อีเทอร์ (EGDE) และ epichlorohydrin (ECH) [22], [23] [24] ECH เป็น crosslinking โมโนทำงานบริษัทตัวแทนการใช้แบบฟอร์มพันธบัตรโคเวเลนต์กับอะตอมคาร์บอนของกลุ่มไฮดรอกซิลของไคโตซาน ผลออกไปวงแหวน epoxide และเอาของอะตอมคลอรีน [25] ดังนั้น การทดสอบต่าง ๆ ใช้ไคโตซานคอมโพสิต โดยเฉพาะอย่างยิ่งไคโตซาน – ดินแร่คอมโพสิตเป็น adsorbents สำหรับโลหะกัน [26], [27], [28] [29] และการ นอกจากนี้ อนุภาคคอมโพสิตเป็น adsorbents จะวาดความสนใจมาก ขึ้นเนื่องจากพื้นที่ผิวเฉพาะความสูง ความเสถียรทางเคมี และเครื่องจักรกล และหลากหลายคุณสมบัติพื้นผิว และโครงสร้าง [11]ในการศึกษาปัจจุบัน เม็ดไคโตซาน – ดิน crosslinked ECH ที่เคยเอากัน Ni(II) และ Cd(II) ละลาย โดยชุดระบบดูดซับ อิทธิพลของสภาพการดูดซับเวลาติดต่อ เปลี่ยนแปลงค่า pH ปริมาณ adsorbent ความเข้มข้นเริ่มต้นของ Ni(II) และ Cd(II) กันและผลของอุณหภูมิตรวจสอบ Isotherms ดูดซับของ Ni(II) และ Cd(II)) ประจุบนเม็ดไคโตซาน – ดิน crosslinked ECH ได้ศึกษาการเปรียบเทียบดี ตามลำดับ จำแนกสัณฐานวิทยาที่พื้นผิวและการวิเคราะห์โครงสร้างทำ ด้วย FTIR และ SEM ตามลำดับ ลดความร้อนของเม็ดไคโตซาน – ดิน crosslinked ECH ถูกสังเกตในขณะดำเนินการประเมิน thermogravimetric

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

1.
บทนำการกำจัดโลหะหนักจากน้ำบาดาลและน้ำเสียอุตสาหกรรมในปัจจุบันคือความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมที่สำคัญ มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะตระหนักถึงผลกระทบที่เป็นไปได้ของการเพิ่มระดับของโลหะหนักสิ่งแวดล้อมมลพิษต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม [1] แคดเมียมเป็นที่รู้จักกันจะเกิดความเสียหายอวัยวะเช่นไตตับและปอด [2] การสัมผัสกับสารนิกเกิลสามารถผลิตความหลากหลายของผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์ การแพ้นิกเกิลในรูปแบบของการติดต่อโรคผิวหนังเป็นปฏิกิริยาที่พบมากที่สุด [3] น้ำเสียอุตสาหกรรมมักจะมีจำนวนมากของไอออนโลหะหนักและสารอินทรีย์ซึ่งจะเป็นอันตรายต่อสุขภาพของประชาชนและสิ่งแวดล้อม วิธีการหลายอย่างเช่นการแลกเปลี่ยนไอออนฝนกระบวนการเมมเบรนและย้อนกลับออสโมซิได้ถูกนำมาใช้ในการกำจัดไอออนของโลหะที่เป็นพิษ [4] [5] [6] [7] [8] [9] และ [10 ] อย่างไรก็ตามวิธีการเหล่านี้มีหลายข้อเสียเช่นการกำจัดโลหะไอออนไม่สมบูรณ์น้ำยาสูงและความต้องการพลังงานรุ่นตะกอนพิษหรือของเสียอื่น ๆ และคายเวลานาน การดูดซับได้รับการยอมรับในฐานะที่เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพและเศรษฐกิจในการกำจัดมลพิษจากน้ำเสีย ในปีที่ผ่านมาการศึกษาจำนวนมากได้มุ่งเน้นไปที่กำลังมองหาราคาถูกที่มีในท้องถิ่นและมีประสิทธิภาพดูดซับเช่นพลาสติกชีวภาพเสียดินและแร่ธาตุดิน [11] ในบรรดาวัสดุเหล่านี้ดินและไคโตซานที่ค่อนข้างถูกและขีดความสามารถในการดูดซับแสดงที่สูงขึ้น [12] และ [13] ดินเหนียวธรรมชาติที่มีต้นทุนต่ำและวัสดุที่มี readly ทำงานเป็นเครื่องแลกเปลี่ยนไอออนบวกที่ดีซึ่งมักจะถูกใช้ในการดูดซับสารปนเปื้อนที่เป็นโลหะ ไคโตซานเป็นโพลิเมอร์ชีวภาพประจุบวกที่ได้รับจากอัลคาไลน์ N-สิกของไคตินที่ biopolymer มากที่สุดเป็นอันดับสองในธรรมชาติและสนับสนุนวัสดุของกุ้งแมลงเป็นต้นนอกจากนี้ไคโตซานมีคุณสมบัติทางชีวภาพและเคมีเช่นที่ไม่เป็นพิษกันได้ทางชีวภาพ, การเกิดปฏิกิริยาทางเคมีสูง , chirality คุณสมบัติป้องกัน bacteriel, ขับและคุณสมบัติการดูดซับ [14] [15] [16] [17] [18] [19] และ [20] ไคโตซานจะดีขึ้นในฐานะที่เป็นตัวดูดซับธรรมชาติที่ดีเพราะเอมีนมัน (-NH2) และไฮดรอก (-OH) กลุ่มอาจใช้เป็นสถานที่ประสานงานในรูปแบบคอมเพล็กซ์ที่มีไอออนของโลหะหนักต่างๆ [21] ไคโตซานเป็นที่ละลายน้ำได้ในส่วนแร่กรดเจือจาง ดังนั้นเสถียรภาพทางเคมีที่จะต้องมีการเสริมผ่านการรักษาโดยใช้ตัวแทนเชื่อมขวางสำหรับการประยุกต์ใช้ในสื่อที่เป็นกรด ขั้นตอนการเชื่อมขวางอาจจะดำเนินการโดยการเกิดปฏิกิริยาของไคโตซานกับตัวแทนที่แตกต่างกันเช่น glutaraldehyde (GLA) เอทิลีนไกลคอลอีเทอร์ diglycidyl (EGDE) และ epichlorohydrin (ECH) [22] [23] และ [24] ECH เป็นตัวแทนเชื่อมขวางขาวดำการทำงานใช้รูปแบบพันธะโควาเลนกับอะตอมของคาร์บอนในกลุ่มไฮดรอกซิไคโตซานส่งผลให้แตกของแหวนอิพอกไซด์และการกำจัดของอะตอมคลอรีนที่ [25] ดังนั้นคอมโพสิตไคโตซานต่างๆโดยเฉพาะอย่างยิ่งคอมโพสิตแร่ไคโตซานดินได้รับการทดสอบเป็นตัวดูดซับไอออนโลหะ [26] [27], [28] และ [29] นอกจากนี้อนุภาคคอมโพสิตเป็นตัวดูดซับจะดึงความสนใจมากขึ้นและมากขึ้นเนื่องจากพื้นที่ผิวเฉพาะของพวกเขาสูงทางเคมีและเสถียรภาพและความหลากหลายของพื้นผิวและคุณสมบัติโครงสร้าง [11]. ในการศึกษาปัจจุบัน ECH ลูกปัดเชื่อมขวางไคโตซานดินได้ ใช้ในการลบ Ni (II) และซีดี (II) ไอออนจากสารละลายโดยระบบดูดซับ อิทธิพลของการดูดซับสภาพเช่นเวลาติดต่อการเปลี่ยนแปลงค่า pH, ปริมาณตัวดูดซับความเข้มข้นเริ่มต้นของ Ni (II) และซีดี (II) ผลไอออนและอุณหภูมิที่ถูกตรวจสอบ isotherms การดูดซับของ Ni (II) และซีดี (II)) ไอออนใน ECH เชื่อมขวางเม็ดไคโตซานดินมีการศึกษาที่จะได้รับการเปรียบเทียบที่ดีตาม ลักษณะสัณฐานพื้นผิวและการวิเคราะห์โครงสร้างทำจาก SEM และ FTIR ตามลำดับ การย่อยสลายทางความร้อนของลูกปัด ECH ไคโตซานเชื่อมขวางดินถูกตั้งข้อสังเกตในขณะที่ประสิทธิภาพการวัดสมบัติทางความร้อน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

1 . การกำจัดโลหะหนักจากน้ำเสียอุตสาหกรรมเบื้องต้น
น้ำใต้ดินและในปัจจุบันปัญหาสิ่งแวดล้อมที่สำคัญ มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะตระหนักถึงผลที่เป็นไปได้ของการเพิ่มระดับของโลหะหนักในสิ่งแวดล้อมมลพิษต่อสุขภาพมนุษย์และสิ่งแวดล้อม [ 1 ] แคดเมียมเป็นที่รู้จักกันเพื่อความเสียหายของอวัยวะ เช่น ไต ตับ และปอด [ 2 ]การเปิดรับสารนิกเกิลสามารถผลิตที่หลากหลายของผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์ ภูมิแพ้นิกเกิลในรูปแบบของการติดต่อโรคผิวหนังเป็นปฏิกิริยาที่พบบ่อยที่สุด [ 3 ] น้ำเสียอุตสาหกรรมมักจะมีปริมาณไอออนของโลหะหนักและสารอินทรีย์ ซึ่งจะเป็นอันตรายต่อสุขภาพของประชาชนและสิ่งแวดล้อม หลายวิธี เช่น การแลกเปลี่ยนไอออน , ปริมาณฝนกระบวนการเมมเบรน Osmosis ย้อนกลับและมีการใช้สำหรับการกำจัดพิษโลหะไอออน [ 4 ] , [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] , [ 8 ] , [ 9 ] และ [ 10 ] แต่วิธีนี้มีข้อเสียหลายอย่าง เช่น การกำจัดไอออนโลหะสมบูรณ์ รีเอเจนต์สูงและความต้องการพลังงานรุ่นของตะกอนพิษหรือผลิตภัณฑ์อื่น ๆและการปลดปล่อยของเสีย นาน เวลาการได้รับการยอมรับเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพและเศรษฐกิจสำหรับการกำจัดมลพิษจากน้ำเสียโรงงาน . ใน ปี ล่าสุด มีการศึกษาวิจัยที่มุ่งเน้นการแสวงหาราคาถูก หาได้ในท้องถิ่น และมีประสิทธิภาพดูดซับของเสีย เช่น โปรตีนและแร่ธาตุดินเหนียว , ดินเหนียว [ 11 ] ของวัสดุเหล่านี้ ดินเหนียว และไคโตซานที่ค่อนข้างถูกและมีประสิทธิภาพการดูดซับสูงกว่า [ 12 ] และ [ 13 ]