فرمت فایل: doc
حجم فایل: 3826 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 99
پایان نامه کارشناسی ارشد شیمی گرایش کاربردی با عنوان
بررسی کاربرد ترکیب سیلیکای مزوپوری SBA-15 اصلاح شده با گروه‌های اتیلن دی آمین،جهت حذف برخی فلزات سنگین در محلول‌های آبی
چکیده:
با پیشرفت روز افزون جوامع بشری و افزایش کمی و کیفی تولیدات صنعتی بنا بر نیازهای جامعه امروزی، فاضلاب های صنعتی نیز که حاصل فرایندهای تولید در بخشهای مختلف صنعت می باشد بصورت یکی از عوامل مخاطره آمیز برای محیط زیست در آمده است، فلزات سنگین شامل سرب، کادمیوم و … می باشد که حتی در غلظت های کم نیز از ترکیبات سمی بشمار می روند. روشهای مختلفی برای حذف یا کاهش غلظت فلزات سنگین از آب یا فاضلاب ها مورد استفاده قرار گرفته است.
یکی از روشهای تصفیه فاضلاب های صنعتی استفاده از جاذب های مختلف می باشد. SBA-15 اصلاح شده به عنوان جاذبی مناسب که در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفته است. مزوپورها ترکیبات متخلخلی هستند که اندازه و شکل حفره ها در آنها ثابت و یکنواخت می باشد. دیواره حفره ها در مزوپورها ساختاری آمورف دارد می توانند از جنس سیلیکا، کربن سیلیکا، الومینو سیلیکا و… باشد، ساختار SBA-15 تقریبا لانه زنبوری از مزوپورهای هگزاگونال است.
در این تحقیق بررسی درصد حذف فلزات سنگین مانند سرب و کادمیوم 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 کننده، زمان استخراج، اثر pH، نمودار کالیبراسیون، ظرفیت جاذب، بررسی مزاحمتها، غلظت، دقت روش، حد تشخیص، نتایج کلی بدست آمده از آزمایش های متعدد نشان داد که SBA-15 اصلاح شده قادر به حذف فلزات سنگین کادمیوم و سرب می باشد. در این بررسی میزان حذف سرب از کادمیوم بیشتر است. (بطوری که حذف سرب تا صددر صد امکان پذیر بود.)این در حالی است که امکان حذف کادمیوم 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 که دارای وزن مخصوص بزرگتر از 6 گرم بر سانتی متر مکعب 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 کرده ضمن آنکه آلودگی وخطرات زیست محیطی را نیزبه همراه دارد [1]. فلزات سنگین شامل جیوه، آرسنیک، کادمیوم، سرب، نیکل، مس، آهن، کروم و وانادیم و… می باشند که دارای نقاط جوش متفاوتی هستند.
از جمله منابع آلاینده محیط زیست درارتباط با فلزات سنگین عبارتند از: صنایع فلزی، ریخته گری، آبکاری، رنگ سازی، باطری سازی، دباغی، نساجی، کاغذ سازی و سایر صنایع مشابه که با دفع و انتشار عناصری همچون کادمیوم، جیوه، نیکل، سرب، کروم، مس، نقره در محیط زیست باعث آلودگی می شود. فلزات سنگین از اجزا بیوسفر1(کره زیستی) هستند و به طور طبیعی درخاک و گیاهان نیز یافت می شوند[2].
اغلب فلزات سنگین در واکنشهای بیولوژیک، سلولهای موجودات زنده داخل و ایجاد مزاحمت میکنند و یا ممکن است باعث ممانعت برخی واکنشهای بیو شیمیایی سلولها- 1-Bioshfere کرده و باعث کاهش راندمان تصفیه ودر موارد حاد، باعث توقف فعالیتهای بیولوژیکی سیستمهای تصفیه ای می گردد[3].
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: خواص و کاربرد فلزات سنگین سرب و کادمیوم 1
1-1- مقدمه 2
1-2- روشهای حذف فلزات سنگین از آبها و فاضلاب 3
1-2-1- روشهای شیمیایی حذف فلزات سنگین 3
1-2-2- روشهای فیزیکی حذف فلزات سنگین 4
1-2-3- روشهای بیولوژیکی حذف فلزات سنگین 4
1-3- کادمیوم 6
1-3-1- تاریخچه کادمیوم 6
1-3-2- خواص کادمیوم 8
1-3-3-اثرات کادمیوم 9
1-3-3-1- اثرات کادمیوم بر روی انسان 9
1-3-3-2- اثرات کادمیوم بر روی حیوانات 10
1-3-4- منابع طبیعی کادمیوم 11
1-3-5- کاربردهای کادمیوم و ترکیبات آن 12
1-3-6- روشهای جداسازی و اندازه گیری کادمیوم 14
1-3-7- روشهای متداولی که در گذشته برای حذف کادمیوم بکار رفته است 16
1-4- سرب و تاریخچه آن 19
1-4-1- خواص سرب 20
1-4-2- اثرات سرب 21
1-4-3-آثار مسمومیت با سرب 22
1-4-4- منابع سرب 23
1-4-5- مصارف سرب pb 24
1-4-6- روشهای رایج اندازه گیری سرب 25
1-4-6-1- روشهای اسپکترفتوکوپی برای اندازه گیری سرب 25
1-4-6-2- روشهای اسپکترومتری جذب اتمی برای اندازه گیری سرب (FAAS) 25
1-4-6-3- روش اسپکترومتری جذب اتمی با کوره گرافیتی برای سرب(GFAAS) 26
1-4-6-4- روش الکتروشیمیایی اندازه گیری سرب 26
1-4-6-5- روشهای دیگری برای اندازه گیری سرب وجود دارند که عبارتند از: 27
1-4-7- روشهای متداول حذف سرب 28
1-4-7-1- روش رسوب دهی برای حذف سرب 28
1-4-7-2- تصفیه به روش تعویض یونی برای ترکیبات آلی و معدنی سرب 29
1-4-7-3- روش استخراج مایع - مایع برای سرب 29
1-4-7-4- روش استخراج با فاز جامد با تکنیک MRT یا تشخیص مولکولی 30
فصل دوم: مزوپورها و کاربرد آن 31
2-1- مقدمه 32
2-2- تاریخچه 34
2-3- مزوپورها و SBA-15 36
2-4- مکانیسم کلی 39
2-5- سنتز و مکانیسم تشکیل مزوپور 40
2-5-1- مکانیزم قالبگیریکریستال مایع (LCT) یا تجمع میله های سیلیکاتی 41
2-5-2- مکانیزم چروک خوردن لایه سیلیکاتی 42
2-5-3- مکانیزم جفت شدن دانسیته بار 43
2-5-4- مکانیزم صفحات پیچ خورده 45
2-5-5- مکانیزم بلور مایع سیلیکاتروپیک (SLC) 46
2-6- مسیر سنتز و مورفولوژی ذرات SBA-15 48
2-7- ویژگی های ذرات مزوپور سیلیکاتی SBA-15 50
2-8- ساختار حفره SBA-15 51
2-9- کاربردهای مزوپور 51
2-9-1- نقش کاتالیزوری 52
2-9-2- کشتی در بطری 52
2-9-3- جذب و جداسازی 52
2-10- کلیات جذب اتمی 54
2-11- دستگاهوری جذب اتمی شعله 55
2-11-1- منابع تابشی 56
2-11-2- اتم کننده ها در جذب اتمی 57
2-11-3- مراحل و فرآیندهای تشکیل اتم درشعله 58
2-11-4- انتخاب طول موج 60
2-11-5- آشکار سازها 62
2-11-6- مزاحمتها در AAS 64
2-11-7- برتریهای جذب اتمی AAS 65
فصل سوم: بخش تجربی 66
3-1- مقدمه 67
3-2- مواد و دستگاههای مورد نیاز 68
3-2-1- تهیه محلولها و استانداردها 68
3-2-2- دستگاهها 68
3-3- استخراج و بازیابی نمونه 69
3-4- بررسی پارامترهای مؤثر بر استخراج و بازیابی 69
3-5- بررسی اثر مقدار جاذب 70
3-6- بررسی زمان استخراج 71
3-7- بررسی اثر pH بر جذب یونهای pb2+ و cd2+ 72
3-8- بررسی مقدار و نوع محلول بازیابی کننده 73
3-9- تعیین ظرفیت جاذب برای جذب pb2+ و cd2+ 75
3-10- بررسی امکان استفاده مجدد از جاذب 15- SBA 75
3-11- بررسی مزاحمتها 76
3-12- کاربرد جاذب برای پیش تغلیظ 77
3-13- گستره‌ی خطی نمودار کالیبراسیون 78
3-14- فاکتور تغلیظ 79
3-15- بررسی دقت روش 80
3-16- حد تشخیص 81
3-17- اندازه گیری pb2+ و cd2+ در نمونه‌های پساب 82
فصل چهارم 84
نتیجه گیری 85
منابع 88
قیمت فایل فقط 129,000
برچسب