%34تخفیف

جذب ساده و رقابتی عناصرمس و منگنز از محلول­های آبی با استفاده از پودر لاستیک، پودر بقایای نخلو نانو ذرات گرافن

تعداد113صفحه در فایل word

بخش علوم خاک

کارشناسی ارشد رشته مهندسی کشاورزی گرایش علوم خاک

 

جذب ساده و رقابتی عناصرمس و منگنز از محلول­های آبی با استفاده از پودر لاستیک، پودر بقایای نخلو نانو ذرات گرافن

چکیده:

امروزه وجود و حرکت فلزات سنگین نظیر مس و منگنز در خاک­ها و محیط­های آبی سبب نگرانی­های جدی برای سلامتی انسان در سطح جهانی و منطقه­ای شده است. گسترش روز افزون صنایع باعث آلودگی آب به عناصر سنگین می­شود. در این تحقیق با هدف حذف یون­های مس و منگنز از محلول­های آبی به روش جذب سطحی از سه جاذب پودر لاستیک، پودر ضایعات نخل و نانو ذرات گرافن استفاده گردید.میزان 20 میلی­گرمبرلیترازجاذب­هایتهیهشدهشاملسهاندازهخردهلاستیک(125/0-088/0، 250/0-177/0 و 500/0-353/0 میلی­متر)،دواندازهضایعاتنخل(088/0-0 و 250/0-177/میلی­متر) ونانوذراتگرافنبه 10 میلی­لیترمحلول،شاملغلظت­های 10، 20، 30، 40 و 50 میلی­گرمبرلیترازمس،منگنزومخلوطمس+منگنزاضافهگردید. محلول­هابااستفادهازاسیدنیتریکوهیدروکسیدپتاسیمدر 5/5pH=تنظیمشدند،سپسباسرعت 200 دوردردقیقهبهمدت 24 ساعتدردمایاتاقشیکشدند. غلظت نهایی مس و منگنز بعد از سانتریفیوژ و عبور سوسپانسیون از کاغذ صافی توسط دستگاه جذب اتمی قرائت گردید.نتایج نشان داد که از بین جاذب­های به کار رفته، گرافن بیشترین کارایی و میزان جذب را دارا می­باشد. با افزایش غلظت محلول فلزات مس و منگنز در هر دو سیستم ساده و رقابتی، میزان جذب توسط تمامی جاذب­ها افزایش یافت. بیشترین میزان جذب مس در هر دو سیستم ساده و رقابتی توسط نانوذرات گرافن صورت گرفته است، که به ترتیب برابر با 50/2 و 56/2 میلی­گرم بر لیتر می­باشد. بعد از نانوذرات گرافن، ضایعات نخل بیشترین میزان جذب را نشان دادند. به طور کلی جذب مس در مقایسه با منگنز به مقدار بیشتری توسط جاذب­ها صورت گرفت. ایزوترم­های جذب سطحی نیز با داده­های حاصل از آزمایشات مطابقت داده شدند که جذب مس و منگنز توسط دو جاذب ضایعات نخل و خرده لاستیک از هر دو معادله لانگمویر و فروندلیچ به خوبی تبعیت می­کرد. ایزوترم تمکین با داده­های آزمایش برازش خوبی نداشت.

کلمات کلیدی: محیط زیست، عناصر سنگین، جذب سطحی، همدماهای جذب

فهرست مطالب

عنوان

صفحه

فصل اول: کلیات 2

1-1-مقدمه: 2

1-2-اهدافتحقیق 7

1-3-فرضیات 7

فصل دوم: مرورمنابع 9

2-1-آبوآلودگی 9

2-2-پساب 9

2-3-فلزاتسنگین 10

2-4-تاریخچهمس 12

2-5-تأثیرمسبرسلامتیانسانومحیطزیست 12

2-6-تاریخچهمنگنز 14

2-7-تأثیرمنگنزبرسلامتانسانومحیطزیست 15

2-8-روشه­ایحذففلزاتسنگین 16

2-8-1- روش­هایتصفیهشیمیایی 16

رسوبدهیشیمیایی.. 16

الکترولیز.. 16

تبادلیونی.. 17

2-8-2- روش­هایتصفیهبیولوژیکی 17

الکترودیالیز.. 18

فیلتراسیون.. 19

اسمزمعکوس.. 19

جذبسطحی.. 20

2-9-عواملمؤثربرجذبسطحی 21

2-10-جاذبها 22

2-11-جذبتوسطنانوذرات 23

2-12-گرافن 25

2-13-پودرلاستیک 26

2-14-پودرضایعاتنخل 27

2-15-مروریبرکارهایگذشته 28

فصل سوم:موادوروش­ها 32

3-1-تهیهجاذبوموادجذبشونده 32

3-2-علائماختصاری 32

3-3-آزمایشاتجذب 33

3-4-کمیت­هایفرایندجذب 33

3-5-بررسیمطالعاتایزوترمجذب 33

3-5-1- معادلهلانگمویر 34

3-5-2- معادلهفروندلیچ 35

3-5-3- معادلهتمکین 36

فصل چهارم: نتایجوبحث 38

4-1-مقایسهجاذب­هایمختلفازلحاظکاراییجذب 38

4-1-1-کاراییجذبمسدردوسیستمسادهورقابتی 38

4-1-2- کاراییجذبمنگنزدردوسیستمسادهورقابتی 40

4-2-مقایسهمیزانجذبمسومنگنزدردوسیستمسادهورقابتی 42

4-3-مقایسهجاذب­هاازلحاظمیزانجذبمسومنگنزدردوسیستمسادهورقابتیدرغلظت­هایمختلف 46

4-3-1- مقایسهجاذب­هاازلحاظمیزانجذبمس 46

4-3-2- مقایسهجاذب­هاازلحاظمیزانجذبمنگنز 50

4-4-نتایجآزمایشاتتعادلی 54

4-4-1- بررسیایزوترم­هایجذبمسدردوسیستمسادهورقابتی 54

4-4-2- بررسیایزوترم­هایجذبمنگنزدردوسیستمسادهورقابتی 56

4-4-3- مقایسهضرایبمدللانگمویربرایمسومنگنز 57

4-4-4- مقایسهضرایبمدلفروندلیچبرایمسومنگنز 59

فصل پنجم: نتیجهگیری 63

5-1-نتیجهگیریکلی 63

5-2-پیشنهادات 64

پیوست­ها 66

منابع 89

فهرست نمودارها

عنوان

صفحه

نمودار 4-1- مقایسهکاراییجاذبهادرحذفمسدرسیستمحاویمس 38

نمودار 4-2- مقایسهکاراییجاذبهادرحذفمسدرسیستمحاویمسومنگنز 39

نمودار 4-3- مقایسهکاراییجاذبهادرحذفمنگنزدرسیستمحاویمنگنز 41

نمودار 4-4- مقایسهکاراییجاذبهادرحذفمنگنزدرسیستمحاویمسومنگنز 42

نمودار4-5- میزانجذبمسومنگنزتوسطخردهلاستیکاندازه 125/0-088/0 میلی­متردردوسیستمسادهورقابتی 44

نمودار 4-6- میزانجذبمسومنگنزتوسطخردهلاستیکاندازه 4/0 میلی­متردردوسیستمسادهورقابتی 44

نمودار 4-7- میزانجذبمسومنگنزتوسطخردهلاستیکاندازه 500/0-353/0 میلی­متردردوسیستمسادهورقابتی 45

نمودار 4-8- میزانجذبمسومنگنزتوسطضایعاتنخلاندازه 088/0-0 میلی­متردردوسیستمسادهورقابتی 45

نمودار 4-9- میزانجذبمسومنگنزتوسطضایعاتنخلاندازه 250/0-177/0 میلی­متردردوسیستمسادهورقابتی 46

نمودار4-10- میزانجذبمستوسطنانوذراتگرافندردوسیستمسادهورقابتی 46

نمودار 4-11- میزانجذبمسدردوسیستمسادهورقابتیدرغلظت 10 میلی­گرمبرلیتر 48

نمودار 4-12- میزانجذبمسدردوسیستمسادهورقابتیدرغلظت 20 میلی­گرمبرلیتر 49

نمودار 4-13- میزانجذبمسدردوسیستمسادهورقابتیدرغلظت 30 میلی­گرمبرلیتر 49

نمودار 4-14- میزانجذبمسدردوسیستمسادهورقابتیدرغلظت 40 میلی­گرمبرلیتر 50

نمودار 4-15- میزانجذبمسدردوسیستمسادهورقابتیدرغلظت50 میلی­گرمبرلیتر 50

نمودار 4-16- میزانجذبمنگنزدردوسیستمسادهورقابتیدرغلظت10 میلی­گرمبرلیتر 51

نمودار 4-17- میزانجذبمنگنزدردوسیستمسادهورقابتیدرغلظت20 میلی­گرمبرلیتر 52

نمودار 4-18- میزانجذبمنگنزدردوسیستمسادهورقابتیدرغلظت30 میلی­گرمبرلیتر 52

نمودار 4-19- میزانجذبمنگنزدردوسیستمسادهورقابتیدرغلظت40 میلی­گرمبرلیتر 53

نمودار 4-20- میزانجذبمنگنزدردوسیستمسادهورقابتیدرغلظت50 میلی­گرمبرلیتر 53

فهرست جداول

عنوان

صفحه

جدول 4-1- ضرایبتبیین (R2) وخطایاستاندارد (SE) معادلاتجذبسطحیمسدرسیستمساده 55

جدول 4-2- ضرایبتبیین (R2) وخطایاستاندارد (SE) معادلاتجذبسطحیمسدرسیستمرقابتی 56

جدول 4-3- ضرایبتبیین (R2) وخطایاستاندارد (SE) معادلاتجذبسطحیمنگنزدرسیستمساده 57

جدول 4-4- ضرایبتبیین (R2) وخطایاستاندارد (SE) معادلاتجذبسطحیمنگنزدرسیستمرقابتی 57

جدول 4-5- ثابت­هایمدللانگمویردرجذبمسدردوسیستمسادهورقابتی 58

جدول 4-6- ثابت­هایمدللانگمویردرجذبمنگنزدردوسیستمسادهورقابتی 59

جدول 4-7- ثابت­هایمدلفروندلیچدرجذبمسدردوسیستمسادهورقابتی 60

جدول 4-8- ثابت­هایمدلفروندلیچدرجذبمنگنزدردوسیستمسادهورقابتی 61

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo