| حذف یونهای فلزی کادمیوم و سرب از محلول های آبی با جاذب نانوحفره SBA-15 اصلاح شده
هدف از این پایان نامه حذف یونهای فلزی کادمیوم و سرب از محلول های آبی با جاذب نانوحفره SBA15 اصلاح شده می باشد
|
 |
| دسته بندی | مهندسی نفت و شیمی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 3378 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 104 |
دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد شیمی گرایش کاربردی
حذف یونهای فلزی کادمیوم و سرب از محلول های آبی با جاذب نانوحفره SBA-15 اصلاح شده
چکیده:
با پیشرفت روز افزون جوامع بشری و افزایش كمی و كیفی تولیدات صنعتی بنا بر نیازهای جامعه امروزی، فاضلاب های صنعتی نیز كه حاصل فرایندهای تولید در بخشهای مختلف صنعت می باشد بصورت یكی از عوامل مخاطره آمیز برای محیط زیست در آمده است، فلزات سنگین شامل سرب، كادمیوم و ... می باشد كه حتی در غلظت های كم نیز از تركیبات سمی بشمار می روند. روشهای مختلفی برای حذف یا كاهش غلظت فلزات سنگین از آب یا فاضلاب ها مورد استفاده قرار گرفته است.
یكی از روشهای تصفیه فاضلاب های صنعتی استفاده از جاذب های مختلف می باشد. SBA-15 اصلاح شده به عنوان جاذبی مناسب كه در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفته است. مزوپورها تركیبات متخلخلی هستند كه اندازه و شكل حفره ها در آنها ثابت و یكنواخت می باشد. دیواره حفره ها در مزوپورها ساختاری آمورف دارد می توانند از جنس سیلیكا، كربن سیلیكا، الومینو سیلیكا و.... باشد، ساختار SBA-15 تقریبا لانه زنبوری از مزوپورهای هگزاگونال است.
در این تحقیق بررسی درصد حذف فلزات سنگین مانند سرب و كادمیوم توسط SBA-15 اصلاح شده به عنوان ماده جاذب مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا پارامترهای مرتبط با، درصد جذب این فلزات نظیر بررسی اثر مقدار جاذب، بررسی مقدار و نوع محلول بازیابی كننده، زمان استخراج، اثر pH، نمودار كالیبراسیون، ظرفیت جاذب، بررسی مزاحمتها، غلظت، دقت روش، حد تشخیص، نتایج كلی بدست آمده از آزمایش های متعدد نشان داد كه SBA-15 اصلاح شده قادر به حذف فلزات سنگین كادمیوم و سرب می باشد. در این بررسی میزان حذف سرب از كادمیوم بیشتر است. (بطوری كه حذف سرب تا صددر صد امكان پذیر بود.)این در حالی است كه امكان حذف كادمیوم تا 5/99 وجود دارد.
کلمات کلیدی:
فلزات سنگین
اتیلن دی آمین
محلول‌های آبی
SBA-15 اصلاح شده
سیلیکای مزوپوری
- مقدمه
فلزات سنگین اصولاً به دو دسته از عناصر فلزی اطلاق می شوند كه دارای وزن مخصوص بزرگتر از 6 گرم بر سانتی متر مكعب و وزن اتمی بیشتر از 50 گرم باشند. وجود بعضی از آنها در مقادیر جزئی در جیره غذایی انسان و سایر موجودات لازم است به همین دلیل به آنها عناصر ضروری گفته می شود. مقدار این عناصر درغلظتهای بیش از حد مجاز عوارض گوناگونی هم برای انسان و هم برای سایر موجودات ایجاد كرده ضمن آنكه آلودگی وخطرات زیست محیطی را نیزبه همراه دارد [1]. فلزات سنگین شامل جیوه، آرسنیك، كادمیوم، سرب، نیكل، مس، آهن، كروم و وانادیم و... می باشند كه دارای نقاط جوش متفاوتی هستند.
از جمله منابع آلاینده محیط زیست درارتباط با فلزات سنگین عبارتند از: صنایع فلزی، ریخته گری، آبكاری، رنگ سازی، باطری سازی، دباغی، نساجی، كاغذ سازی و سایر صنایع مشابه كه با دفع و انتشار عناصری همچون كادمیوم، جیوه، نیكل، سرب، كروم، مس، نقره در محیط زیست باعث آلودگی می شود. فلزات سنگین از اجزا بیوسفر1(كره زیستی) هستند و به طور طبیعی درخاك و گیاهان نیز یافت می شوند[2].
اغلب فلزات سنگین در واكنشهای بیولوژیك، سلولهای موجودات زنده داخل و ایجاد مزاحمت میكنند و یا ممكن است باعث ممانعت برخی واكنشهای بیو شیمیایی سلولها- 1-Bioshfere كرده و باعث كاهش راندمان تصفیه ودر موارد حاد، باعث توقف فعالیتهای بیولوژیكی سیستمهای تصفیه ای می گردد[3].
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: خواص و كاربرد فلزات سنگین سرب و كادمیوم1
1-1- مقدمه2
1-2- روشهای حذف فلزات سنگین از آبها و فاضلاب3
1-2-1- روشهای شیمیایی حذف فلزات سنگین3
1-2-2- روشهای فیزیکی حذف فلزات سنگین4
1-2-3- روشهای بیولوژیكی حذف فلزات سنگین4
1-3- كادمیوم6
1-3-1- تاریخچه كادمیوم 6
1-3-2- خواص كادمیوم8
1-3-3-اثرات كادمیوم9
1-3-3-1- اثرات كادمیوم بر روی انسان9
1-3-3-2- اثرات كادمیوم بر روی حیوانات10
1-3-4- منابع طبیعی كادمیوم11
1-3-5- كاربردهای كادمیوم و تركیبات آن12
1-3-6- روشهای جداسازی و اندازه گیری كادمیوم14
1-3-7- روشهای متداولی كه در گذشته برای حذف كادمیوم بكار رفته است16
1-4- سرب و تاریخچه آن19
1-4-1- خواص سرب 20
1-4-2- اثرات سرب21
1-4-3-آثار مسمومیت با سرب22
1-4-4- منابع سرب23
1-4-5- مصارف سرب pb24
1-4-6- روشهای رایج اندازه گیری سرب 25
1-4-6-1- روشهای اسپكترفتوكوپی برای اندازه گیری سرب25
1-4-6-2- روشهای اسپكترومتری جذب اتمی برای اندازه گیری سرب (FAAS)25
1-4-6-3- روش اسپكترومتری جذب اتمی با كوره گرافیتی برای سرب(GFAAS)26
1-4-6-4- روش الكتروشیمیایی اندازه گیری سرب 26
1-4-6-5- روشهای دیگری برای اندازه گیری سرب وجود دارند كه عبارتند از:27
1-4-7- روشهای متداول حذف سرب28
1-4-7-1- روش رسوب دهی برای حذف سرب28
1-4-7-2- تصفیه به روش تعویض یونی برای تركیبات آلی و معدنی سرب29
1-4-7-3- روش استخراج مایع – مایع برای سرب29
1-4-7-4- روش استخراج با فاز جامد با تكنیك MRT یا تشخیص مولكولی30
فصل دوم: مزوپورها و كاربرد آن31
2-1- مقدمه32
2-2- تاریخچه34
2-3- مزوپورها و SBA-1536
2-4- مكانیسم كلی39
2-5- سنتز و مكانیسم تشكیل مزوپور 40
2-5-1- مكانیزم قالبگیریكریستال مایع (LCT) یا تجمع میله های سیلیكاتی41
2-5-2- مكانیزم چروك خوردن لایه سیلیكاتی 42
2-5-3- مكانیزم جفت شدن دانسیته بار43
2-5-4- مكانیزم صفحات پیچ خورده45
2-5-5- مكانیزم بلور مایع سیلیكاتروپیك (SLC)46
2-6- مسیر سنتز و مورفولوژی ذرات SBA-1548
2-7- ویژگی های ذرات مزوپور سیلیكاتی SBA-1550
2-8- ساختار حفره SBA-1551
2-9- كاربردهای مزوپور51
2-9-1- نقش كاتالیزوری52
2-9-2- كشتی در بطری 52
2-9-3- جذب و جداسازی52
2-10- كلیات جذب اتمی 54
2-11- دستگاهوری جذب اتمی شعله55
2-11-1- منابع تابشی56
2-11-2- اتم كننده ها در جذب اتمی 57
2-11-3- مراحل و فرآیندهای تشكیل اتم درشعله58
2-11-4- انتخاب طول موج60
2-11-5- آشكار سازها62
2-11-6- مزاحمتها در AAS64
2-11-7- برتریهای جذب اتمی AAS65
فصل سوم: بخش تجربی66
3-1- مقدمه67
3-2- مواد و دستگاههای مورد نیاز68
3-2-1- تهیه محلولها و استانداردها68
3-2-2- دستگاهها68
3-3- استخراج و بازیابی نمونه69
3-4- بررسی پارامترهای مؤثر بر استخراج و بازیابی69
3-5- بررسی اثر مقدار جاذب70
3-6- بررسی زمان استخراج71
3-7- بررسی اثر pH بر جذب یونهای pb2+ و cd2+72
3-8- بررسی مقدار و نوع محلول بازیابی كننده 73
3-9- تعیین ظرفیت جاذب برای جذب pb2+ و cd2+75
3-10- بررسی امكان استفاده مجدد از جاذب 15- SBA 75
3-11- بررسی مزاحمتها 76
3-12- كاربرد جاذب برای پیش تغلیظ77
3-13- گستره‌ی خطی نمودار كالیبراسیون 78
3-14- فاكتور تغلیظ79
3-15- بررسی دقت روش80
3-16- حد تشخیص81
3-17- اندازه گیری pb2+ و cd2+ در نمونه‌های پساب82
فصل چهارم 84
نتیجه گیری 85
منابع88
دانلود طرح توجیهی مدرسـه غير انتـفاعي