اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديداستخدام الزيوليت الطبيعي لإزالة الفاناديوم و النيكل من المياه الصناعية
Using Natural Zeolite to Removal Vanadium, Nikle from Industrial wastewater
1847
2 231
0
(
0
)
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
تم إجراء هذه الدراسة بهدف إزالة أيونات الفاناديوم و النيكل في حالات السكون من المحاليل المائية باستخدام زيوليت طبيعي من جنوب سورية. بينت الدراسة أن شروط التشغيل مثل: pH, التركيز الأولي للمحلول، حجم حبيبة الجسم الماز، وجود الشوارد التنافسية، قادرة على التأثير في سعة و فعالية امتزاز الزيوليت الطبيعي.
The study was carried out to remove of heavy metals (V+5, Ni+2) under static conditions from aqueous solutions by Syrian Zeolite mineral extracted from south of Syria. The results revealed that operational conditions such as initial solution pH and concentration, adsorbent particle size, the presence of competing cations, are able to affect the adsorption capacity and efficiency of natural zeolite.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
تناولت الدراسة استخدام الزيوليت الطبيعي المستخرج من جنوب سوريا لإزالة أيونات الفاناديوم والنيكل من المياه الصناعية. أظهرت النتائج أن شروط التشغيل مثل درجة الحموضة (pH) والتركيز الأولي للمحلول وحجم حبيبات الزيوليت ووجود الشوارد التنافسية تؤثر على سعة وفعالية الامتزاز. تم تحديد الزمن اللازم للوصول إلى التوازن بـ 6 ساعات، وكانت فعالية الزيوليت في الامتزاز أعظمية عند pH=6. أظهرت الدراسة أن هناك مراكز امتزاز فردية للزيوليت لكل معدن، حيث كانت سعة الامتزاز القصوى للفاناديوم 40 mg/g وللنيكل 27.19 mg/g. استخدمت نماذج لانغموير وفريندليتش لتقييم أداء الامتزاز وأظهرت ملاءمة جيدة مع البيانات التجريبية، مع أفضلية لنموذج لانغموير. تم التحقق من تأثير عدة عوامل مثل حجم الحبيبات وتركيز المحلول الأولي ودرجة الحموضة والشوارد التنافسية على فعالية الامتزاز. أظهرت النتائج أن الزيوليت الطبيعي يمتلك كفاءة عالية في إزالة الفاناديوم والنيكل من المحاليل أحادية المكون، مع تأثير ضئيل للشوارد التنافسية وشوارد الكالسيوم على فعالية الامتزاز.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: الدراسة قدمت نتائج مهمة حول استخدام الزيوليت الطبيعي في إزالة المعادن الثقيلة من المياه الصناعية، ولكن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، الدراسة لم تتناول تأثير العوامل البيئية الأخرى مثل درجة الحرارة والضغط على فعالية الامتزاز. ثانياً، لم يتم اختبار فعالية الزيوليت في ظروف ديناميكية مثل تدفق المياه عبر عمود امتزاز، مما قد يؤثر على النتائج عند التطبيق العملي. ثالثاً، الدراسة اعتمدت على محاليل أحادية المكون، بينما المياه الصناعية تحتوي عادة على مزيج معقد من الملوثات، لذا يجب إجراء تجارب إضافية للتحقق من فعالية الزيوليت في هذه الظروف. أخيراً، لم تتناول الدراسة تكلفة الإنتاج والتطبيق العملي للزيوليت، وهو عامل مهم لتقييم جدوى استخدامه على نطاق واسع.
أسئلة حول البحث
-
ما هي العوامل التي تؤثر على فعالية امتزاز الزيوليت الطبيعي للمعادن الثقيلة؟
العوامل التي تؤثر على فعالية امتزاز الزيوليت الطبيعي تشمل درجة الحموضة (pH)، التركيز الأولي للمحلول، حجم حبيبات الزيوليت، ووجود الشوارد التنافسية.
-
ما هي سعة الامتزاز القصوى للزيوليت الطبيعي لكل من الفاناديوم والنيكل؟
سعة الامتزاز القصوى للزيوليت الطبيعي هي 40 mg/g للفاناديوم و27.19 mg/g للنيكل.
-
ما هي النماذج الرياضية المستخدمة لتقييم أداء الامتزاز في الدراسة؟
تم استخدام نماذج لانغموير وفريندليتش لتقييم أداء الامتزاز، وأظهرت النتائج ملاءمة جيدة مع البيانات التجريبية، مع أفضلية لنموذج لانغموير.
-
ما هو الزمن اللازم للوصول إلى التوازن في عملية الامتزاز باستخدام الزيوليت الطبيعي؟
الزمن اللازم للوصول إلى التوازن في عملية الامتزاز باستخدام الزيوليت الطبيعي هو 6 ساعات.
المراجع المستخدمة
Nicholas,P.C. ; Paul,R. )2009(.Best Practices in the Petroleum Industry .Handbook of Pollution Prevention and Cleaner Prodection. ELSEVIER, P 45-47
Afshin, P.; Toraj, M. (2008) Wastewater treatment of desalting units. Desalination, Volume222,Issues 1-3,P 249–254
Namasivayam C. and Sangeetha, D. (2006). “Removal and recovery of vanadium (V) by adsorption onto ZnCl2 activated carbon: Kinetics and isotherms,” Adsorption, vol. 12 , pp. 103-117
قيم البحث
اقرأ أيضاً
أجريت هذه الدراسة لإزالة المعادن الثقيلة (Zn2+, Pb2+) في حالات السكون من المحاليل المائية الأحادية و المتعددة المكونات باستخدام الزيوليت الطبيعي السوري. بينت الدراسة أن هذه الإزالة لها طبيعة تبادل أيوني و تتألف من ثلاث مراحل هي: الامتزاز على سطح البل
ورات الميكروية، مرحلة التحول، الامتزاز المحدود داخل البلورات الميكروية. بينت الدراسة أن الزمن اللازم لحصول التوازن هو 6 ساعات، و أن الاختلاف البسيط بين سعات امتزاز الزيوليت بالنسبة للرصاص و الزنك من المحاليل الأحادية و المتعددة المكونات يثبت وجود مراكز امتصاص فردية للزيوليت من أجل كل معدن. قيست سعة الامتصاص القصوى بالنسبة لـ pb2+ و هي 33.89 mg/g عند التركيز التوازني 261.07 mg/l ، و بالنسبة لـ Zn2+ كانت 29.18 mg/g عند 309.818 mg/l . تم استخدام نماذج خطوط تبادل امتزاز Langmuir و Freundlich لتقييم أداء امتزاز الزيوليت الطبيعي للرصاص و الزنك. كانت هذه النماذج قادرة على تقديم ملاءمة جيدة مع البيانات التجريبية، مع معامل ارتباط R2 يتراوح بين 0.95-0.99، مع ملائمة أفضل لنموذج لانغموير.
تم استخدام أعمدة امتزاز بوسط ثابت من الزيوليت الطبيعي لدراسة حركية إزالة المعادن الثقيلة من محاليل أحادية المكون للفاناديوم و النيكل و الزنك و الرصاص. تتضمن بارامترات النظام المدروسة معدل تدفق المحلول و ارتفاع الوسط. تم أيضاً دراسة تأثير الشوارد المن
افسة ذلك لتقرير كفاءة الزيوليت الطبيعي في معالجة المياه الصناعية تحت ظروف مستمرة باستخدام أعمدة الوسط الثابت. كما تم تجديد الزيوليت الطبيعي المحمل بالمعدن باستخدام ملح كلور الصوديوم. أظهرت النتائج أن معدلات التدفق الأبطأ أعطت كفاءات إزالة أفضل بالمقارنة مع المعدلات الأسرع، ارتفاعات الوسط الأطول أدت أيضاً لكفاءات امتزاز أكبر. تم استخدام نموذج مدة خدمة عمق الوسط (BDST) بنجاح لمحاكاة النتائج التجريبية عند اختراق مقداره 30%. للحصول على البارامترات الضرورية التي نحتاجها لتصميم عمود الوسط الثابت. تراوحت قيم R2 بين0.91 و 0.95. تم تعريض الزيوليت الطبيعي لثلاث دورات من الامتزاز و الاستخلاص، بينت النتائج أن كفاءات الاستخلاص لإزالة المعدن الثقيل كانت عالية مما يدل أنه يمكن إعادة إنتاج الزيوليت و إعادة استخدامه لإزالة المعادن الثقيلة من المحلول.
استخدم في هذا البحث الخام الزيوليتي الطبيعي السوري من منطقة أم أذن كمادة مازة لأيونات النيكل (II) من المحاليل المائية. درست عملية إزالة أيونات النيكل (II) عند شروط مختلفة و تبين أن عملية الإزالة تزداد بازدياد التركيز الابتدائي لأيونات النيكل (II) و د
رجة الحرارة و قيمة PH الوسط . جميع التجارب أجريت عند زمن تماس يساوي 6 ساعات. تزداد قيمة الامتزاز من 16.36mg Ni/g من أجل التركيز الابتدائي 100mgNi/L لأيونات النيكل (II) إلى 71.33mgNi/g من أجل 1000mgNi/L =C0 . تبين أن النتائج التجريبية لعملية الامتزاز تتوافق مع منحني امتزاز لانغموير متساوي الدرجة. و بلغت السعة العظمى للامتزاز qmax=142.85mgNi/g.
تتغير كمية الامتزاز عند الدرجة 298K من 16.36mgNi/g من أجل C0=100mgNi/l إلى 47.93mgNi/g من أجل C0=400mgNi/l , ثم تتغير هذه القيمة بشكل طفيف عند الدرجة 333K لتصبح 16.65mg Ni/g من أجل C0=100mgNi/g و 51mgNi/g من أجل C0=400mgNi/L . تزداد كمية امتزاز أيونات النيكل (II) بازدياد قيمة PH حتى حوالي القيمة 5 ثم تبقى ثابتة حتى حوالي القيمة 6 . و بعد هذه القيمة تحدث عملية ترسيب (Ni(II على شكل هيدروكسيد.
اِِستخدم في هذا العمل عينات من الخامات الزيوليتية الطبيعية السورية لدراسة امتزاز الفينول من المحاليل المائية, استخدمت الطريقة الساكنة لدراسة عملية الامتزاز . تبين أن عملية الامتزاز تكون سريعة في البداية لتصل إلى حالة توازن بعد زمن 120min. أجريت عملية
الامتزاز في مجال واسع لقيم pH المحلول(3-10) و لوحظ أن امتزاز الفينول يزداد بازدياد قيمة PH حتى القيمة (6-7) ثم بعد ذلك تتناقص عملية الامتزاز في كامل المجال القلوي .تتأثر عملية الامتزاز ِبشكل واضح بتغير درجة الحرارة و اتضح أنه بازدياد درجة الحرارة تتناقص عملية الامتزاز, و تكون قيمة الامتزاز أعلى ما يمكن عند الدرجةC0 25 لتصل إلى حوالي 8 mg/g و ذلك من أجل التركيز الابتدائي للفينول 60mg/l.عند استخدام كميات مختلفة من الزيوليت تبين أنه بازدياد الكمية تزداد قيمة الامتزاز لتصل إلى قيمة ثابتة تقريبا" و ذلك عند استخدام كمية 0.3 g من الزيوليت. تخضع عملية الامتزاز وفق الشروط المطبقة إلى نموذج لانغموير في الامتزاز حيث تتشكل طبقة امتزازية أحادية الجزيئة على السطح الماز .
تم في هذا البحث دراسة إمكانية استخدام الخامات الزيوليتية الطبيعية السورية في عملية إزالة أيونات الزنك من المحاليل المائية. استخدمت في هذا البحث عينتان: زيوليت خام طبيعي Z و زيوليت طبيعي بعد تعديله بكلوريد الصوديوم Z-Na .
حددت نسبة إزالة Zn2+ بتابعية
الزمن عند قيم مختلفة للتركيز الابتدائي لأيونات الزنك في المحلول المائي 50,100,200,300,400mg/L كما تم تعيين زمن التوازن و بلغ حوالي. 360min كما درس تأثير درجة الحرارة على عملية الإزالة، و تبين أن العملية ماصة للحرارة إذ تزداد نسبة الإزالة بازدياد درجة الحرارة.
تبين أن ازدياد قيمة PH الوسط تؤدي إلى ازدياد طفيف في قيمة الإزالة حتى قيمة PH~7 و من ثم ازدياداً حاداً نتيجة ترسب هيدروكسيد الزنك.
تمت معالجة البيانات التجريبية باستخدام علاقة لانغموير و تبين أن السعة التبادلية العظمى للعينة Z تبلغ 21.7mg/g بينما للعينة Z-Na تبلغ 28.5mg/g و أن هناك توافقاً جيداً مع الخطية وفق علاقة لانغموير.
تبدي العينة Z-Na كفاءة عالية في إزالة أيونات الزنك من المحاليل المائية و بالتالي إمكانية استخدامها في عمليات التبادل الأيوني لهذه الأيونات و لأيونات العناصر الثقيلة الأخرى.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
