بخشی از مقاله
خلاصه
زمینه و هدف: مطالعات انجام شده نشان می دهد که فعالیت های صنعتی انسان یکی از مهمترین عوامل الوده کننده اب و محیط زیست به حساب می اید به این دلیل که پساب سمی کارخانه ها مستقیما وارد اب شده و منجر به الودگی ان میگردد که منجر به بروز بیماری ها و مشکلاتی جبران ناپذیر بر بدن انسان می شود . منظور از این مطالعه بررسی جذب فسفریک اسید از محلول ابی با استفاده از پوست موز می باشد .
مواد و روش ها: در این ازمایش اثر پارامترهای مهمی از جمله اثر زمان تماس ، مقدار جاذب ، دما و غلظت اولیه بر کارایی فرایند جذب مورد بررسی قرار گرفت.
یافته ها: زمان تعادل برای پوسته موز 50 دقیقه تعیین گردید. مقدار بهینه جاذب برای پوست موز 3 گرم بدست امده است. بررسی اثر دما نشان داد که با افزایش دما برای جاذب، درصد جذب فسفریک اسید کاهش یافته است. مدلهای همدمای جذب نظیر لانگمویر، فروندلیچ جهت آنالیز داده های تعادلی به کار گرفته شدند.
نتیجه گیری: بر مبنای نتایج حاصل از این مطالعه می توان اظهار داشت که روش جذب سطحی با استفاده از پوست موز یک روش کارامد برای حذف فسفریک اسید از محلول ابی می باشد.
خلاصه
امروزه کمبود و آلودگی آب، زندگی میلیون ها نفر از ساکنان زمین،خصوصاً کشورهای فقیر را به شدت با خطر مواجه ساخته است. در حال حاضر به دلیل افزایش جمعیت،خصوصاً در کشورهای فقیر و از طرفی ارتقای سطح زندگی، سرانه مصرف آب در سطح جهان افزایش و به تبع آن، کمبود آب سالم در بسیاری از مناطقشدیداً احساس می شود. از دیدگاه آماری،80 درصد جمعیت جهان تنها به 20 درصد از ذخایر آب سالم و بهداشتی دسترسی دارند. از این رو، قرن بیست و یکم، قرن بحران آب خواهد بود.
بنابراین تصفیه موثر و کارآمد پساب های صنعتی و آلودگی آب های آشامیدنی، امری مهم و ضروری در جوامع امروز می باشد. دستهای از این آلایندهها، ترکیبات آلی و معدنی اسیدها میباشد که امروزه به علت کاربردهای فراوان از طریق پساب صنایع مختلف وارد طبیعت میشود و به یکی از مهمترین مسائل بهداشتی و سلامت عمومی تبدیل شدهاند .فسفریک اسید یکی از مهمترین اسیدهای معدنی است که دارای کاربردهای علمی و صنعتی بسیاری است، بنابراین استخراج این اسید از آب امری مهم و ضروری است.
فسفریک اسید در پسابهای صنایع آبی مختلف ازجمله پتروشیمی، پلیمر، پالپ، کاغذ و دارویی ظاهر میشود که حذف و بازیابی این اسید به دلیل جنبههای اقتصادی و محیط زیستی، ضروری میباشد. بررسی فرایندهای جداسازی از مهمترین موضوعات مطرح شده درصنایع شیمیایی و مهندسی شیمی است . همچنین درصنایع مختلفی نظیر بیوتکنولوژی، داروسازی، غذایی و غیره، جداسازی مواد اولیه و محصولات ازجایگاه ویژهای برخوردار است .از فرایندهای جداسازی میتوان به روشهایی نظیر جذب سطحی، تقطیر جزء به جزء، استخراج با حلال و غیره اشاره نمود . حذف اجزای مواد اسیدی از آب و پساب همواره یکی از چالشهای اساسی میباشد.
علاوه بر ظاهر نامطبوع، برخی از این مواد برای سلامتی انسان مضر هستند درنتیجه، یافتن روشی مقرونبهصرفه با محدودیتهای کمتر که کارایی بیشتری داشته باشد، لازم و ضروری به نظر میرسد. یکی از پرکاربردترین و آسانترین روشهایی که امروزه از آن استفاده میشود، روش جذب سطحی است که کارایی بالایی نیز دارا میباشد. در این روش ذرات جذبشونده در سطح منافذ جاذبهایی که در حلال غیرقابلحل میباشد، جذب سطحی میشوند.
امروزه مطالعات گستردهای در راستای استفاده از انواع جاذبها و افزایش بهرهوری آنها به دلیل خاصیت جذب سطحی در حال انجام است امروزه روش جذب سطحی، به طور گسترده برای حذف آلایندههای آلی و معدنی از فاز آبی استفاده میشود، چراکه علاوهبر مقرونبهصرفه بودن، طراحی آسان و کارایی بالایی نیز دارا میباشد. در این روش ذرات جذب شونده در سطح منافذ جاذبهایی که در حلال غیرقابل حل میباشد، جذب سطحی میشوند.
امروزه مطالعات گستردهای در راستای استفاده از انواع جاذبها برای حذف کربوکسیلیک اسیدها از محیط آبی به دلیل مزایایی چون، در دسترس بودن، ارزانی، قابلیت احیاء و استفاده مجدد، جذب سریع و ظرفیت بالای جذب و همچنین افزایش بهرهوری آنها به دلیل خاصیت جذب سطحی در حال انجام و رو به افزایش است. جاذب-هایی نظیر کربن فعال، سیلیکاژل، آلومینا، زئولیتها و ضایعات و دورریزهای کشاورزی نظیر تفاله چای، پوسته بادام زمینی ، شلتوک برنج، پوست پرتقال، سبوس برنج، سبوس گندم، پوست موز، خاک اره و ... توجه زیادی را به خود جلب کرده است.
از جمله مزایای این روش میتوان به انعطاف پذیری بالا در طراحی و عملکرد، فراوان و در دسترس بودن جاذبها، راندمان بالا، عدم تولید فاضلاب ثانویه و امکان اصلاح جاذب به منظور افزایش قدرت و ظرفیت جذب اشاره کرد در ادامه این بررسیها، در تحقیق و پژوهش حاضر، جذب سطحی بوتیریک اسید از محیط آبی با استفاده از جاذب پوست موز مورد بررسی قرار گرفته است. روش انجام آزمایشها ناپیوسته* بوده و طی آزمایشات ناپیوسته، اثرات زمان تماس، مقدار جاذب، غلظت اولیه اسید و دما روی فرآیند جذب بررسی میشود. همچنین مدلهای مختلف همدمای جذب نظیر لانگمویر ، فروندلیچ جهت بررسی سینتیک جذب محاسبه شدند.
روش تحقیق :
برای انجام ازمایش جاذب را شسته و پس از شستشوی اولیه با آب مقطر جهت حذف ناخالصی، در دمای 100 درجه سانتیگراد برای مدت زمان 5 ساعت خشک شدند. و در یک آسیاب خانگی خرد شدند و پوست های خرد شده سپس توسط الک های با مش 20 دانه بندی شد . جاذب پودری حاصل در ظرفی بدون منفذ تا زمان استفاده نگهداری می شدند. هیچ ترکیب شیمیایی و یاتصفیه فیزیکی دیگری بر روی جاذب قبل از انجام فرایند جذب انجام نگرفت.
برای انجام هر مرحله از آزمایش های جذب سطحی فسفریک اسید در یک سیستم ناپیوسته، درون یک بشر حاوی 50 میلی لیتر از محلول فسفریک اسید با غلظت اولیه مشخص، مقدار مشخصی از جاذب به آن اضافه گردید. برای جلوگیری از تبخیر نمونه، دهانه بشرکاملاً مسدود گردید. سپس نمونه درون حمام آب با دمای مشخص روی همزن مغناطیسی قرار داده شد. سرعت همزن روی 500 دور بر دقیقه تنظیم گردید. پس از طی شدن زمان تعادل، نمونه از روی همزن مغناطیسی برداشته شد و از کاغذ صافی عبور داده شد. به منظور مشخص نمودن غلظت فسفریک اسید درمحلول بعد از جذب، مقدار مشخصی از محلول 2 - میلی لیتر - برداشته شد و با محلول سدیم هیدروکسید 0/1 نرمال به کمک شناساگر فنل فتالئین تیتر گردید. درصد حذف فسفریک اسید از محیط آبی - درصد جذب - و ظرفیت جذب تعادلی به ترتیب با روابط - 1 - و - 2 - بیان می شوند.
