بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش پلی آنیلین و نانوکامپوزیت های آن در دو محیط آبی و آبی غیر آبی تهیه و اثرات آن در حذف مس از آب بررسی شده است. تاثیر غلظت پایدار کننده و ماده افزودنی بر درصد حذف مس نیز بررسی گردیده است. در کلیه آزمایشات شرایط آزمایش از قبیل دما، مدت زمان تماس، دور همزن و PH ثابت در نظر گرفته شده است. PH محلول 3/94 بود. درصد حذف مس توسط طیف سنجی جذبی مورد بررسی قرار گرفت.
نتایج نشان داد که درصد حذف مس بستگی به غلظت پایدار کننده و ماده افزودنی دارد بطوریکه افزایش غلظت پایدار کننده و ماده افزودنی، باعث افزایش درصد حذف مس گردید. همچنین نتایج نشان داد که درصد حذف مس به محیط سنتز نیز بستگی دارد بطوریکه در غلظت مشابه پایدار کننده و ماده افزودنی، در محیط آبی-غیر آبی درصد حذف مس بیشتر بود و این بدلیل یکنواخت تر بودن و ریزتر بودن ذرات نانوکامپوزیت تهیه شده در این محیط نسبت به محیط آبی است.
واژه های کلیدی: پلی آنیلین، نانوکامپوزیت، جداسازی مس، پایدار کننده، طیف سنجی جذب اتمی
مقدمه
ارتقای سطح صنعتی شدن جوامع و افزایش شهر نشینی، سبب بروز مشکلات جدید زیست محیطی شده است و در نتیجه حفاظت از محیط زیست روز به روز اهمیت بیشتری می یابد. آب ها به ویژه در معرض خطر آلودگی ناشی از دفع پساب های صنعتی به رودخانه ها و آبهای سطحی و زیرزمینی و همینطور تخلیه آب ها به شبکه جمع آوری فاضلاب شهری اند فعالیت های صنعتی نظیر معدن کاری ،کارخانجات خودرو سازی، آب کاری فلزات ، صنایع دباغی و فعالیت های کشاورزی منابع اصلی آلودگی های ناشی از فلزات سنگین می باشند.
این فلزات به عنوان یکی از آلودگی های خطرناک آبی قابل ملاحظه به شمار می روند. فلزات سنگین از نظر بیو لوژیکی غیر قابل تجزیه می باشند و تمایل به انباشته شدن در ارگانیسم های زنده را دارند که منجر به بروز خطرات جدی در خاک و بیماری های مختلف و آلودگی آب های زیرزمینی می شوند. یون های مس به دلیل سمی بودنشان به رشد طبیعی و نمو گیاهان صدمه وارد می کنند و در نهایت روی پالایش آب و میکرو ارگانیسم های زنده در در محیط آبی اثر منفی می گذارند. مس جز فلزات سنگین خطرناک محسوب می شود و حد مجاز این عنصر در آب 2/5 mg/l تعیین شده است. سمیت این فلز می تواند منجر به آسیب دیدن اعصاب مرکزی و بافت خون و کاهش نیروی فکری و میزان انرژی شود.
روشهای مختلف و متعددی برای حذف و جداسازی یونهای فلزات سنگین از محلولهای آبی وجود دارد. از مهمترین روشهایی که برای این منظور استفاده می شوند می توان به رسوب دهی شیمیایی، تعویض یونی، اسمز معکوس، فرآینده های غشایی، تبخیر، استخراج با حلال و جذب اشاره کرد. اغلب این روشها دارای معایبی از قبیل گرانی دستگاهها و عملیات، تولید لجن یا سایر مواد زائد سمی، نیاز به انرژی و فضای زیاد می باشند.
رسوب دهی شیمیایی فلزات که به روش سنتی حذف فلزات سنگین از پسابها و آبها معروف است دارای محدودیتها و معایب متعددی است. پاره ای از این محدودیتها عبارتند از نیاز به مواد شیمیایی، نیاز به حذف عوامل مزاحم - مانند عوامل کمپلکس کننده لیگاندها - ، تولید حجم زیاد لجن همراه با درصد بالایی از آب که گاهی آبگیری از آن کار بسیار مشکلی است. جذب فلزات سنگین از محولهای آبی موضوع بسیاری از تحقیقات در سالهای اخیر می باشد، تلاشهایی برای تولید و توسعه مواد ارزان قیمت برای حذف و کنترل آلودگی ناشی از فلزات سنگین از محولهای آبی از قبیل پسابهای صنعتی و طبیعی صورت گرفته است. یک دسته از موادی که در امر جداسازی فلزات سنگین کاربرد فراوانی پیدا کرده اند، پلیمرهای هادی هستند.
پلی آنیلین یکی از مهم ترین پلیمرهای رسانا است. این پلیمر به دلیل سنتز ساده و ارزان و پایداری ، در سالهای اخیر مورد توجه قرار گرفته و برای مصارف مختلف از قبیل استفاده در باتری ها قابل شارژ وخازن ها، تهیه سنسورهای شیمیایی و الکتروشیمیایی، تهیه غشا برای جداسازی گازهای مخلوط، محافظت در مقابل خوردگی و پوشش روی اجسام از قبیل سیلیکا با عنوان پوشش های ضدبار ساکن استفاده شده است. علی رغم آنکه یکی دو دهه از سنتز پلی آنیلین می گذرد، این ماده جدیدا به عنوان جاذبی در زمینه جداسازی آلاینده های زیست محیطی مطرح شده است
در سال های اخیر تحقیقات گسترده ای در زمینه حذف فلزات سنگین توسط پلی آنیلین انجام شده است.
توانستند پلیآنیلین را روی کنف هندی پوشش دهند و از کامپوزیت حاصل به عنوان جاذب برای بازیابی کروم و مس استفاده کنند. موفق به حذف مس توسط فیلم سنتز شده از پلی آنیلین شدند. در بین محققان داخلی نیز دکتر عیسی زاده و همکارانشان تحقیقات گسترده ای روی جداسازی فلزات سنگین توسط پلیمر های هادی و مخصوصا پلی آنیلین انجام داده اند. مزیت این کار پژوهشی نسبت به پژوهش های دیگر را می توان در استفاده از پایدار کننده هیدروکسی پروپیل سلولز - HPC - به دلیل ارزان بودن و برقراری پیوند فیزیکی و شیمیایی خوب با پلی آنیلین و همچنین پایداری در برابر عوامل محیطی اشاره کرد. همچنین در پژوهش های پیشین، پلی آنیلین به صورت فیلم سنتز شده در حالی که در این پژوهش به روش شیمیایی در دو محیط آبی و آبی غیر آبی سنتز شده است.
