اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدإزالة الرصاص و الزنك من المياه الصناعية باستخدام زيوليت طبيعي /فليبسايت/ من جنوبي سوريا
Lead, Zinc Removal from Industrial wastewater using Syrian Natural Zeolite /phillipsite/ from southern Syria
2334
2 62
0
(
0
)
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
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 البلورات 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.
The study was carried out on the sorption of heavy metals (Pb+2, Zn+2) under static conditions from single- and multicomponent aqueous solutions by Syrian Zeolite mineral extracted from south Syria. The removal has an ion-exchange nature and consists of three stages: the adsorption on the surface of microcrystals, the inversion stage, and the moderate adsorption in the interior of the microcrystal, The study showed that equilibrium time is 6 hours, and The slight difference between adsorption capacity of the Zeolite toward lead, zinc from single- and multicomponent solutions may testify to individual sorption centers of the zeolite for each metal. The maximum sorption capacity toward pb2+ is determined as 33.89 mg/g at an equilibrium concentration of 261.07 mg/L and toward Zn+2 as 29.18 mg/g at 309.818 mg/L. Langmuir and Freundlich Adsorption Isotherms were used to evaluate natural zeolite adsorption performance for Lead, Zinc. These Isotherms were able to provide suitable fit with experimental data, the factor R2 ranged between 0.95 – 0.99, with better fit to Langmuir Isotherm.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
تتناول هذه الدراسة إزالة المعادن الثقيلة (الرصاص والزنك) من المياه الصناعية باستخدام الزيوليت الطبيعي المستخرج من جنوب سوريا. أظهرت النتائج أن عملية الإزالة تعتمد على التبادل الأيوني وتتكون من ثلاث مراحل: الامتزاز على سطح البلورات الميكروية، مرحلة التحول، والامتزاز المحدود داخل البلورات الميكروية. تم تحديد الزمن اللازم للوصول إلى التوازن بـ 6 ساعات. أظهرت الدراسة أن هناك مراكز امتصاص فردية للزيوليت لكل معدن، حيث كانت سعة الامتصاص القصوى للرصاص 33.89 ملغ/غ وللزنك 29.18 ملغ/غ. تم استخدام نماذج خطوط تبادل امتزاز لانغموير وفريندليتش لتقييم أداء الامتزاز، وأظهرت النتائج ملاءمة جيدة مع البيانات التجريبية، مع ملائمة أفضل لنموذج لانغموير. كما تم دراسة تأثير حجم الجزيء، ودرجة الحموضة، والشوارد التنافسية، وشوارد الكالسيوم على فعالية الامتزاز. أظهرت النتائج أن الزيوليت الطبيعي يمتلك كفاءة عالية في إزالة الشوارد المدروسة سواء بوجود أو عدم وجود القساوة، مما يعزز من قيمته الاقتصادية.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة خطوة مهمة في مجال معالجة المياه الصناعية وإزالة المعادن الثقيلة باستخدام مواد طبيعية وفعالة من حيث التكلفة. ومع ذلك، هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. على سبيل المثال، لم تتناول الدراسة بشكل كافٍ تأثير العوامل البيئية الأخرى مثل درجة الحرارة والضغط على فعالية الامتزاز. كما أن الدراسة اقتصرت على الرصاص والزنك فقط، وكان من الممكن توسيعها لتشمل معادن ثقيلة أخرى شائعة في المياه الصناعية. بالإضافة إلى ذلك، كان من الممكن استخدام تقنيات تحليلية أكثر تقدماً لتحديد التركيب الكيميائي للزيوليت المستخدم بشكل أكثر دقة.
أسئلة حول البحث
-
ما هي المراحل الثلاثة لعملية إزالة المعادن الثقيلة باستخدام الزيوليت الطبيعي؟
الامتزاز على سطح البلورات الميكروية، مرحلة التحول، والامتزاز المحدود داخل البلورات الميكروية.
-
ما هي سعة الامتصاص القصوى للرصاص والزنك باستخدام الزيوليت الطبيعي؟
سعة الامتصاص القصوى للرصاص هي 33.89 ملغ/غ، وللزنك هي 29.18 ملغ/غ.
-
ما هي النماذج الرياضية المستخدمة لتقييم أداء الامتزاز في الدراسة؟
تم استخدام نماذج خطوط تبادل امتزاز لانغموير وفريندليتش.
-
كيف يؤثر حجم الجزيء ودرجة الحموضة على فعالية الامتزاز؟
زيادة المساحة السطحية الخارجية عبر تقليل حجم الجزيء تؤدي إلى زيادة عدد المواقع المتوفرة لامتصاص المعدن، وزيادة درجة الحموضة (pH) تؤدي إلى زيادة فعالية الامتزاز.
المراجع المستخدمة
(Korkuna, O., Leboda, R., Skubiszewska-Zieba, J., Vrublevs’ka, T., Gun’ko, V.M., Ryczkowski, J., Structural and physicochemical properties of natural zeolites: clinoptilolite and mordenite. Microporous and Mesoporous Materials, 87, 243 – 254. (2006
(Trgo, M. and Peric, J., The effect of concentration and pH on selectivity of ion exchange in system natural zeolite – Na+/Zn2+ aqueous solutions. Faculty of Chemical Technology, University of Split, Teslina 10/V 21000 Split, Croatia.(2005
Bogdan Bogdanov, Dimitar Georgiev, Krasimira Angelova, Krasimira Yaneva : Natural zeolites: clinoptilolite BULGARIA Review . International Science conference. 4th - 5th June 2009, Stara Zagora
قيم البحث
اقرأ أيضاً
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.
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 % .
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 .
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.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
