标题：بررسی کارایی کیتوزان در جذب آنتی‌بیوتیک مترونیدازول از محیط‌های آبی: مدلینگ با استفاده از روش رویه سطح پاسخ براساس طراحی نقاط مرکزی، مطالعات ایزوترم و سینتیک
摘要：مقدمه : وجود آنتی‌بیوتیک‌ها در آب‌هاي آشامیدنی سبب مشکلات بهداشتی برای انسان می‌گردد. مطالعه حاضر توانایی کیتوزان در جذب آنتی‌بیوتیک مترونیدازول از محیط‌های آبی را مورد بررسی قرار داد. مواد و روش‌ها: اين مطالعه در مقیاس آزمایشگاهی در یک سیستم ناپیوسته انجام پذیرفت. تأثیر متغیرهای ورودی شامل pH ، زمان تماس، دوز کیتوزان و غلظت مترونیدازول در غالب طراحی نقاط مرکزی براساس روش رویه پاسخ بر روی کارآیی جذب مورد بررسی قرار گرفتند. مطالعات ایزوترمی و سینتیکی پس از بهینه‌سازی متغیرهای ورودی انجام پذیرفت. به‌منظور سنجش غلظت باقی‌مانده مترونیدازول از اسپکتروفوتومتر 5000 DR در طول موج nm 320 استفاده شد. نتایج: نتایج نشان داد فرآیند جذب از یک مدل درجه دوم چند جمله‌ای با مقادیر F و P به‌ترتیب 936/990 و 0001/0> P و 9989/0= R 2 و 9979/0= Adj-R 2 پیروی می‌کند. شرایط بهینه 74/4 = pH ، min60 =زمان تماس، g/L5/1 =دوز کیتوزان و mg/L20 = غلظت مترونیدازول به‌دست آمد که در این شرایط بالاترین راندمان حذف حدود 85% حاصل گردید. همچنین فرآیند جذب از ایزوترم لانگمویر و سینتیک شبه درجه اول با مقادیر R 2 به‌ترتیب 9965/0 و 9859/0 پیروی می‌کند. نتیجه‌گیری: در این مطالعه مشاهده شد که کیتوزان دارای کارآیی بالایی در جذب مترونیدازول دارد، بنابراین کیتوزان را می‌توان به‌عنوان یک جاذب طبیعی با پتانسیل بالا در جذب مترونیدازول و سایر آنتی‌بیوتیک‌های مشابه از محیط‌های آبی پیشنهاد داد.
其他摘要：Introduction : Antibiotics presence in drinking waters causes health problems for humans. The present study investigated chitosan potential in the adsorption of antibiotic Metronidazole from aquatic environments. Methods : The current study was conducted in an experimental scale in a batch system. The effect of input variables including pH, operating time, chitosan dose, and Metronidazole concentration on the adsorption performance was investigated in a central composite design upon on response surface methodology. Isotherm and kinetic studies also were explored in optimum condition of inputs variables. To detect the residual concentration of Metronidazole, the DR 5000 spectrophotometer at the 320 nm wavelength was applied. Results : The results showed that the adsorption process follows a second-order polynomial model with F-value=990.936 and P<0.0001, R 2 =0.9989 and Adj-R 2 =0.9979. The optimum level of independent variables includes pH= 4.74, contact time= 60 min, chitosan dose= 1.5 g/L and Metronidazole concentration = 20 mg/L, in which the highest removal efficiency was obtained about 85%. In the following, it was observed that the adsorption process corresponds to Langmuir isotherm and pseudo-first-order kinetic models with R 2 value of 0.9965 and 0.9859, respectively. Conclusion : In this study, it was observed that the chitosan has a high ability in the adsorption of Metronidazole; therefore, chitosan compound can be proposed as neutral adsorbent with major potential in adsorption of Metronidazole and other similar antibiotics from aqueous environments.
