ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

مساهمة في دراسة إمكانية استخدام الزيوليت الطبيعي في إزالة أيونات الرصاص من المحاليل المائية

Contribution to the study of the possibility of using natural zeolite in the ramoval of lead ions from aqueous solutions

1546   1   53   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2016
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

درست إمكانية إزالة الرصاص باستخدام الزيوليت الطبيعي في منظومة ذات طورين: سائل (مياه ملوثة بالرصاص) – صلب ( زيوليت طبيعي ), و ذلك بتابعية العوامل التالية: زمن خلط الطورين, الحجم الحبيبي للطور الصلب, تغير قيم درجة الحموضة pH, تركيز عنصر الكالسيوم كعنصر منافس للمواقع المتاحة للارتباط على الطور الصلب, النسبة V/m كنسبة تمثل حجم الطور المائي على كتلة الطور الصلب و تركيز عنصر الرصاص. بالمقابل, درست إمكانية استخدام الزيوليت الطبيعي كقالب لتوضيب مواد خطرة كالرصاص و ذلك بتغيير نوعية المياه و درجة الحموضة و درجة الحرارة. تظهر نتائج هذا البحث, أنه, و ضمن الشروط التجريبية التالية: زمن خلط يساوي أربع ساعات, خليط من الحجوم الحبيبية, درجة pH اقل من 8, نسبة V/m تساوي 100, تركيز الكالسيوم كعنصر منافس يساوي 20 ppm و تركيز عنصر الرصاص كعنصر ملوث 1000 ppm, فإن نسبة إزالة الرصاص تتراوح بين 60% و 99%. من جهة ثانية, تبين نتائج هذا البحث, أن تغير نوعية المياه لا يمارس أي تأثير على مقدرة احتفاظ الزيوليت الطبيعي بالرصاص كنفاية خطرة, في حين تلعب درجة الحموضة تأثيرات طفيفة على هذه المقدرة و كذلك فإن درجات الحرارة المرتفعة تؤثر على قدرة احتفاظ القالب بالرصاص.


ملخص البحث
تدرس هذه الورقة البحثية إمكانية استخدام الزيوليت الطبيعي لإزالة أيونات الرصاص من المحاليل المائية. يتم ذلك من خلال نظام ذو طورين: سائل (مياه ملوثة بالرصاص) وصلب (زيوليت طبيعي). تم تحليل تأثير عدة عوامل على كفاءة الإزالة، مثل زمن الخلط، الحجم الحبيبي للزيوليت، درجة الحموضة (pH)، تركيز الكالسيوم كعنصر منافس، نسبة حجم الطور المائي إلى كتلة الطور الصلب (V/m)، وتركيز الرصاص. أظهرت النتائج أن أفضل شروط لإزالة الرصاص هي زمن خلط 4 ساعات، خليط من الحجوم الحبيبية، درجة pH أقل من 8، نسبة V/m تساوي 100، تركيز الكالسيوم 20 ppm، وتركيز الرصاص 1000 ppm، حيث تراوحت نسبة الإزالة بين 60% و99%. كما تبين أن نوعية المياه لا تؤثر على قدرة الزيوليت على الاحتفاظ بالرصاص، بينما تؤثر درجات الحموضة والحرارة بشكل طفيف على هذه القدرة.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تقدم هذه الدراسة مساهمة قيمة في مجال معالجة المياه الملوثة بالرصاص باستخدام الزيوليت الطبيعي. ومع ذلك، هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى التكلفة الاقتصادية لتطبيق هذه التقنية على نطاق واسع. ثانياً، الدراسة تركز بشكل كبير على الظروف المثلى في المختبر، ولكن قد تختلف النتائج في الظروف البيئية الحقيقية. ثالثاً، لم يتم مناقشة التأثيرات البيئية المحتملة لاستخدام الزيوليت المحمل بالرصاص بعد انتهاء دورة حياته. وأخيراً، يمكن أن تكون هناك حاجة لمزيد من الدراسات حول تأثير العناصر الأخرى الموجودة في المياه الملوثة على كفاءة الإزالة.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي العوامل التي تمت دراستها لتحديد كفاءة إزالة الرصاص باستخدام الزيوليت الطبيعي؟

    تمت دراسة عدة عوامل تشمل زمن خلط الطورين، الحجم الحبيبي للزيوليت، درجة الحموضة (pH)، تركيز الكالسيوم كعنصر منافس، نسبة حجم الطور المائي إلى كتلة الطور الصلب (V/m)، وتركيز الرصاص.

  2. ما هي أفضل الشروط التجريبية لإزالة الرصاص كما وردت في الدراسة؟

    أفضل الشروط التجريبية هي زمن خلط 4 ساعات، خليط من الحجوم الحبيبية، درجة pH أقل من 8، نسبة V/m تساوي 100، تركيز الكالسيوم 20 ppm، وتركيز الرصاص 1000 ppm.

  3. هل تؤثر نوعية المياه على قدرة الزيوليت على الاحتفاظ بالرصاص؟

    لا، نوعية المياه لا تؤثر على قدرة الزيوليت الطبيعي على الاحتفاظ بالرصاص كنفاية خطرة.

  4. ما هو التأثير الذي تتركه درجة الحرارة على قدرة الزيوليت المحمل بالرصاص؟

    درجات الحرارة المرتفعة تؤثر على قدرة الزيوليت المحمل بالرصاص، حيث تؤدي إلى انتقال الرصاص من الطور الصلب إلى الطور المائي.


المراجع المستخدمة
AUBERT ,J. E.; HUSSON ,B.; SARRAMONEN.,F. Utilization of municipal solid waste incineration (MSWI) fly ash in bended cement. S. Of Hazard Materials, 2006,624 -631
JARUP.L. Hazards of heavy metals contamination. Department of epidemiology and public health , imperial college, London ,UK
JAISHANKAR, M.; TSETEN,T.; ANBALAGAN, N.; MATHEW, B.; BEEREGOWDA , K. Toxicity, mechanism and health effects of some heavy metals . Department of biotechnology, sapthagiri college of engineering, Bangalore-57, Karnataka,India,2014
قيم البحث

اقرأ أيضاً

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.
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 .
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.
دُرس في هذا البحث إزالة أيونات النحاس و الرصاص من المحاليل المائية بطريقة التعويم و تأثير العوامل المختلفة على عملية الإزالة . بينت الدراسة إزدياد نسبة إزالة أيونات النحاس و الرصاص بإزدياد قيمة pH المحلول حتى القيمة pH = 8 و بلغت نسبة الإزالة حوالي 80 % ، أما عند قيمة pH = 10 تحصل عملية ترسيب للأيونات على شكل هيدروكسيدات. تزداد نسبة الإزالة لكلا النوعين من هذه الأيونات بإزدياد تدفق الهواء داخل المحلول لتصل الى 98 % للنحاس و97 % للرصاص عند تدفقQ=1000 ml/min ثم بعد ذلك تتناقص نسبة الإزالة لتصل الى 60 % بإزدياد تدفق الهواء الىQ=1500 ml/min . تؤثر قيم التركيز الإبتدائي على عملية الإزالة و تبين إزدياد نسبة الإزالة بإزدياد التركيز الإبتدائي حيث بلغت نسبة إزالة أيونات النحاس 58 % عند التركيز الإبتدائي C0 = 50 mg/l لتصل الى 98 % عند التركيز C0 =100mg/l بينما بلغت نسبة إزالة الرصاص 61 % عند التركيز C0 = 50 mg/l لتصل الى 97 % عند التركيز C0 =100 mg/l
درست تغيرات معامل توزع الرصاص و النحاس في منظومة ذات طورين [سائل (مياه ملوثة بالرصاص و النحاس) - صلب (فوسفات خام سورية )] و ذلك بتابعية العوامل التالية زمن خلط الطورين, الحجم الحبيبي للطورالصلب, تغير قيم الأس الهيدروجيني PH, تركيز العنصر الملوث, تركي ز عنصر الكالسيوم كعنصر منافس للمواقع المتاحة على الطور الصلب, النسبة v/m كنسبة تمثل حجم الطور المائي على كتلة الطور الصلب. تراوحت نسبة إزالة الرصاص من عينات المحاليل المائية المحضرة مخبريا ﹰ91,57-99,95 % و كانت أفضل الشروط للحصول على أعلى نسبة إزالة للرصاص كالتالي: درجة حموضة تتراوح بين 6,63-10,11 و زمن خلط للطورين يصل إلى 60m و بنسبة V/m تبلغ .1000 و تراوحت نسبة إزالة النحاس من عينات المحاليل المائية المحضرة مخبرياﹰ -95,27 99,96% و كانت أفضل الشروط للحصول على أعلى نسبة إزالة للنحاس كالتالي: درجة حموضة تتراوح بين 7,89-11,01 و زمن خلط للطورين يصل 60m و بنسبة V/mتبلغ.1000 جرى تطبيق الشروط المثالية التي تم الحصول عليها مخبرياﹰ على عينات مأخوذه من مياه الدخل لوحدة المعالجة في شركة مصفاة بانياس و مياه دريناج مأخوذه من الشركة السورية لنقل النفط فكانت نسبة الإزالة للرصاص ( (100%,99 % و كانت نسبة إزالة النحاس ( (100%,98 % .
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا