بخشی از مقاله
خلاصه
در این تحقیق قابلیت رنگبری رنگزای اسیدی از پساب های رنگی نساجی با استفاده از جاذب سنتزی کائولن خام با نمک هایFeCl2 ،Fe - NO3 - 3 وK2FeO4 مورد مطالعه قرار گرفت. رنگزای اسیدی سبز 20 به عنوان رنگزای انتخاب شد. در این روش جاذب با توجه به برتری هایی نظیر غیر سمی بودن، ارزانی، فراوانی و هم چنین سرعت بالای حذف انتخاب گردید. همچنین اثر عاملی نظیر غلظت اولیه رنگزا بررسی شد. نتیجه حاصل بیانگر دسترسی به بازده %93 می باشد. ایزوترم های تعادل به وسیله معادلات لانگمایر و فرندلیچ آنالیز شد .آنالیز نتایج آزمایشگاهی نشان داد که جذب رنگ با ایزوترم لانگمایر تطابق مطلوبی دارد .نتایج این پژوهش نشان داد که کائولن جاذب مناسبی برای حذف مواد رنگی نساجی از پساب های حاوی آن است .
کلمات کلیدی: پساب رنگی نساجی، حذف رنگ، مدل ایزوترم، کائولن، رنگ اسیدی سبز 20
.1 مقدمه
صنایع نساجی و رنگرزی، یکی از بزرگترین صنایع مصرف کننده آب می باشند .میزان مصرف آب در این صنایع با توجه به نوع فرآیند تولید، بین 25-250متر مکعب به ازاء هر تن محصول است.[1] فاضلاب صنایع نساجی باعث خطرات عمده به محیط زیست به دلیل حضور تعداد زیادی از آلاینده ها مانند: اسید، بازها، مواد جامد محلول، رنگ و سایر مواد سمی می باشد.[2] این آلودگیها در مراحل مختلف تولید مانند شست وشو،آهار زنی، آهارزدایی، سفیدگری، رنگرزی، چاپ و عملیات تکمیلی به وجود می آیند .مهم ترین مشکل در ارتباط با تصفیه فاضلاب نساجی، حذف رنگ باقیمانده از رنگ های تثبیت نشده است.[3]
دسته بندی انواع رنگها: رنگهای محلول که شامل: اسید، موردنت، کمپلکس فلزی، مستقیم، راکتیو و رنگهای نامحلول شامل:آزوئیک، سولفور، خمره ای، دیسپرس می باشد.[4] رنگ ها حتی در اشکال بسیار رقیق به آسانی قابل مشاهده هستند. وجود رنگ ها برای زندگی انسان و آبزیان سمی و سرطانزا است و می تواند آسیب جبران ناپذیری به انسان مانند: اختلال در عملکرد کلیه ها، تولید مثل، سیستم کبد، مغز و سیستم عصبی به وجود آورد.[5] روش های مختلفی برای حذف رنگ از پساب وجود دارد از جمله: تصفیه، لخته سازی، تبادل یونی، جداسازی غشایی، اکسیداسیون و فرایند جذب. در میان این روش ها فرایند جذب به طور گسترده برای حذف رنگ از پساب استفاده و مورد مطالعه قرار گرفت.[6]
جذب سطحی یک فرایند انتقال جرم است که به طور کلی به عنوان تراکم مواد در هنگام تماس دو فاز تعریف می شود. به طور کلی مواد شیمیایی موجود در فاز مایع که ترجیحا روی سطح جامد غیر اشباع تجمع یافته اند. سبب می گردد که مواد شیمیایی از فاز مایع خارج شود. جذب سطحی یک سیستم ترمودینامیکی است که در آن ترکیبات مختلف برای رسیدن به تعادل در حال رقابت هستند.[7] در این تحقیق از کائولن خام سنتر شده با نمک های FeCl2،Fe - NO3 - 3 وK2FeO4 برای حذف رنگ اسیدی سبز 20 استفاده شد و تاثیر عاملی مانند، غلظت اولیه رنگزا برای رنگبری مطالعه شد و همپنین مدل ایزوترم لانگمویر برای ارزیابی داده ها بررسی گردید.
.2 روش تحقیق
-1-2 مواد استفاده در پژوهش
کائولن خام: به عنوان جاذب از شرکت سیگما آلدریچ خریداری شد.
نمک ها: FeCl2 ،Fe - NO3 - 3و K2FeO4
رنگ: در این پژوهش از رنگ اسید سبز 20 که از شرکت الوان ثابت رنگ خریداری شد. مشخصه رنگ مورد استفاده در جدول - 1 - نشان داده شده است. برای تعیین میزان جذب در طول موج جذب بیشینه از دستگاه اسپکتروفتومتر [Model:UV- - UV-Visible - , IKON922]استفاده شد. محلول Blank استفاده در تعیین غلظت رنگ نهایی برای همه ی آزمایشها در شرایط مشابه تعیین شد.
-2-2 روش انجام آزمایش
سنتز کائولن خام بر پایه نمک هایFeCl2 ،Fe - NO3 - 3 و K2FeO4 برای سنتز جاذب از مخلوط 1/5 گرم FeCl2، 0/5 گرم Fe - NO3 - 3 و 0/5 گرم 5 K2FeO4 گرم از کائولن خام در 25 میلی لیتر آب مقطر استفاده شد. سپس مخلوط مورد نظر به مدت 6 ساعت هم زده شد و بعد از خشک شدن به مدت 10 دقیقه در کوره در دمای 410 درجه سانتیگراد قرار گرفت. برای بررسی اثر غلظت اولیه رنگ محلول هایی با غلظت های 20 mg/L، 30، 40، 50، 60، 100 به صورت مجزا در 5 pH تهیه، و در حجم پساب 10mL، غلظت جاذب هم 2g/L همزده و بعد از5 دقیقه مورد آنالیز قرار گرفت. جذب نمونه ها با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر گرفته شد و با استفاده از درصد راندمان حذف رنگ غلظت اولیه بهینه رنگ تعیین گردید. برای محاسبه درصد راندمان جذب و میزان جذب به ترتیب از رواب 1 و 2 استفاده شده است:
