تکتم شهریاری؛ عبدالرضا کرباسی؛ مریم شیرازی نژاد
چکیده
سابقه و هدف: فاضلاب صنعت آبکاری حاوی انواع گوناگونی از فلزات سنگین در غلظت های بالا می باشد. یکی از این فلزات سمی، نیکل می باشد که تخلیه آن به محیط آبی و خاکی از معضلات محیط زیستی محسوب می شود. از این رو حذف این فلز از فاضلاب ها برای حفظ محیط زیست و سلامت انسان امری ضروری و مهم است. در سال های اخیر ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ ﻓﻨﺎﻭﺭﻱ ﻧﺎﻧﻮ ﺩﺭ ...
بیشتر
سابقه و هدف: فاضلاب صنعت آبکاری حاوی انواع گوناگونی از فلزات سنگین در غلظت های بالا می باشد. یکی از این فلزات سمی، نیکل می باشد که تخلیه آن به محیط آبی و خاکی از معضلات محیط زیستی محسوب می شود. از این رو حذف این فلز از فاضلاب ها برای حفظ محیط زیست و سلامت انسان امری ضروری و مهم است. در سال های اخیر ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ ﻓﻨﺎﻭﺭﻱ ﻧﺎﻧﻮ ﺩﺭ ﺣﺬﻑ ﺁﻻﻳﻨﺪﻩ ﻫﺎﻱ ﺯﻳﺴﺖ ﻣﺤﻴﻄﻲ ﺍﺯ ﺟﻤﻠﻪ ﺭﻭﺷ ﻬﺎﻳﻲ ﺍﺳﺖ ﻛﻪ ﺗﻮﺟﻪ ﺯﻳﺎﺩﻱ ﺭﺍ ﺑﻪ ﺧﻮﺩ ﺟﻠﺐ ﻛـﺮﺩﻩ ﺍﺳﺖ. در تحقیق حاضر، از نانوگرافیت به عنوان جاذب موثر جهت حذف یون نیکل استفاده شد.مواد و روش ها: به جهت بررسی فرآیند جذب، نانوگرافیت با درصد خلوص %9/99 و سطح ویژه m2/g24-18 و مورفولوژی صفحه ای از شرکت پیشگامان نانو مواد ایرانیان تهیه و به عنوان جاذب استفاده گردید. همچنین فاضلاب به کار رفته در آزمایش ها از یکی از کارگاه های آبکاری شهر تهران تهیه شد که حاوی mg/L765 نیکل و pH حدود 1 بود. پارامترهای pH، زمان و مقدار جاذب مورد ارزیابی قرار گرفتند. در هر آزمایش یکی از پارامترها متغیر و دو پارامتر دیگر ثابت در نظر گرفته شد. قبل و پس از هر آزمایش مقدار نیکل تعیین گردید. نتایج و بحث: در این مطالعه پارامترهای pH، زمان جذب و مقدار جاذب از عوامل موثر بر فرآیند جذب نیکل بوده که مورد بررسی واقع شدند. ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر تحلیل ﻣﻜﺎﻧﻴﺰم ﺟﺬب، ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺣﺎﺻﻞ ﺑﺎ اﻳﺰوﺗﺮم ﻫﺎی ﻻﻧﮕﻤﻮﻳﺮ و ﻓﺮوﻧﺪﻟﻴﭻ ﺑﺮازش شدند. همچنین برای بررسی سینتیک جذب، مدل های شبه درجه اول و شبه درجه دوم مورد مطالعه قرار گرفتند. بر طبق نتایج، با افزایش pH از 5 تا ۷ میزان جذب نیکل توسط نانو گرافیت افزایش چشمگیری داشت. لذا pH برابر ۷ به عنوان pH بهینه برای حذف نیکل تعیین گردید. بررسی ها همچنین نشان داد، افزایش زمان تا ۸۰ دقیقه اول تاثیر نسبتا خوبی در میزان جذب نیکل توسط نانو ذره مذکور داشت و بعد از آن تقریبا عمل جذب به تعادل رسید. در نهایت مشاهده شد که در یک زمان ثابت، افزایش مقدار جاذب منجر به افزایش جذب شد و برای دستیابی به حداکثر جذب نیکل، مقدار 2 گرم برای جاذب انتخاب شد. بر اساس نتایج به دست آمده، نیکل اولیه به میزان %52/97 توسط نانو گرافیت جذب گردید. نتایج همچنین نشان داد که داده ها از ایزوترم فروندلیچ پیروی بیشتری داشتند. پس از تعیین میزان جذب نیکل در زمان های مختلف، داده های حاصل توسط مدل سینتیکی بررسی شدند. مطالعات سینتیکی همچنین نشان داد که داده های جذب تابع مدل شبه کاذب درجه دوم بودند. نتیجه گیری: بررسی نتایج نشان داد که pH نقش مهمی در فرآیند جذب دارد و با افزایش زمان تا رسیدن به زمان تعادل میزان جذب افزایش می یابد. یکی از عوامل موثر مقدار جاذب است که تاثیر مستقیم بر جذب دارد. تبعیت از ایزوترم فروندلیچ در این تحقیق بیانگر این است که مکان های جذب در جاذب دارای انرژی متفاوتی می باشند. همچنین مدل شبه کاذب درجه دوم در سینتیک جذب بر فرآیند جذب شیمیایی علاوه بر جذب فیزیکی اشاره دارد.
علی معرفت؛ عبدارضا کرباسی؛ حسن سرشتی
دوره 15، شماره 1 ، فروردین 1396، ، صفحه 15-26
چکیده
سابقه و هدف: با توجه به اینکه امروزه بیش از 60 درصد از مردم جهان در نواحی مصبی سکونت دارند و در پی آن این نواحی همواره در معرض آلودگی‌های شدیدی همچون تخلیه فلزات سمی و خطرناک قرار دارند، بررسی رفتار مصب‌ها در مقابل این نوع آلودگی‌ها ضرورت دارد. برای این نوع بررسی‌ها لازم است ناحیه مصبی شبیه‌سازی شود. از آنجا که تشکیل مصب نتیجه اختلاط ...
بیشتر
سابقه و هدف: با توجه به اینکه امروزه بیش از 60 درصد از مردم جهان در نواحی مصبی سکونت دارند و در پی آن این نواحی همواره در معرض آلودگی‌های شدیدی همچون تخلیه فلزات سمی و خطرناک قرار دارند، بررسی رفتار مصب‌ها در مقابل این نوع آلودگی‌ها ضرورت دارد. برای این نوع بررسی‌ها لازم است ناحیه مصبی شبیه‌سازی شود. از آنجا که تشکیل مصب نتیجه اختلاط آب شور دریا و شیرین رودخانه است، می‌توان با ایجاد رژیم‌های شوری متفاوت این ناحیه را شیبه‌سازی کرد.مواد و روش‌ها: هدف از این تحقیق بررسی رفتار فلزات سنگین و سمی همانند سرب، مس، روی، نیکل و منگنز در مصب بزرگ‌ترین رود حاشیه جنوبی دریای خزر، سفیدرود، است. برای این کار آب شیرین و شور دریای خزر در 5 رژیم شوری ترکیب شدند تا شوری‌های 1 تا 4/3 پی‌اس‌یو ایجاد شود. پس از رو آمدن لخته‌ها، نمونه داخل هر آکواریوم جداگانه فیلتراسیون (22/0 میکرومتر) می‌شود. بدین ترتیب لخته‌ها روی فیلترها جمع می‌شوند. فیلترهای حاوی لخته را داخل بشرهای کوچک گذاشته و 5 سی‌سی اسید نیتریک فوق‌العاده تمیز (Extra Pure) به آنها اضافه می‌کنیم. پس از گذشت حدود 6 ساعت، فیلترها و لخته‌های روی آنها (بدون حرارت) کاملا هضم می‌شود. سپس مایع داخل بشرها را با آب مقطر و اسید کلریدریک یک نرمال به نسبت 5/2 و 5/7 میلی‌لیتر در بالن ژوژه 10 سی‌سی به حجم می‌رسانیم. اکنون نمونه‌ها برای آنالیز با دستگاه ICP آماده‌اند. در این پژوهش به منظور بررسی عوامل تاثیرگذار محیط مصبی بر رفتار فلزات سنگین از آنالیز خوشه‌ای که یک روش آماری است استفاد می‌شود.نتایج و بحث: مصب‌ها همانند یک فیلتر می‌توانند از بار ورودی فلزات سنگین و سمی به محیط‌های آب شور مانند دریا بکاهند. این پژوهش فرآیند حذف عناصر محلول و کلوییدی منگنز، مس، روی، سرب و نیکل را در اثر فرآیند لخته‌سازی طی اختلاط مصبی آب رودخانه سفیدرود با آب دریای خزر به‌صورت آزمایشگاهی بررسی می‌کند. طبق این بررسی، برای اولین بار دو فلز روی و سرب به ترتیب با صد و صفر درصد لخته‌سازی رفتار کاملا غیرخوددار و کاملا خوددار از خود نشان دادند. همچنین در اثر اختلاط مصبی آب شور با آب شیرین، سه عنصر مس، نیکل و منگنز به ترتیب با مقادیر 55 ، 41 و 4 به لخته تبدیل شده و به همین میزان از بار وردی آنها از رودخانه سفیدرود به دریای خزر کاسته می‌شود. مطابق آنالیز خوشه‌ای چهار پارامتر شوری، هدایت الکتریکی، pHو پتانسیل اکسایش-احیا بر لخته شدن فلز روی تاثیرگذار هستند. آنالیزهای آماری نشان می‌دهند که تنها پارامتر تاثیرگذار بر لخته شدن فلز مس اکسیژن محلول است. همچنین هیچ پارامتری بر لخته شدن دو عنصر منگنز و نیکل تاثیرگذار نیست.نتیجه‌گیری: محیط اختلاط مصبی تاثیر متفاوتی بر فلزات سنگین مختلف دارد. دلیل این تفاوت را می‌توان به نوع فلزات سنگین در محیط و همچنین پارامترهای فیزیکی و شیمیایی نسبت داد.
