عامل‎دار كردن غشاي تبادل آنيون به كمك فرآيند آميناسيون

كارشناسي ارشد

شيمي - فرآيندهاي جداسازي

تيرماه 1392

تيرماه 1392

دكتر سيد نظام‎الدين اشرفي‎زاده

چكيده در اين پروژه روش جديدي در عامل‎دار كردن و اصلاح غشاهاي تبادل آنيون غيرهمگن ارائه شده است. غشاهاي غيرهمگن با پايه پلي پروپيلن كلرينه شده قادرند با قرار گرفتن در محلول دي پروپيل آمين با آن وارد واكنش شوند. دي پروپيل آمين كه بطور نسبي خاصيت آبگريزي دارد علاوه بر بهبود خواص الكتروشيميايي غشا، از طريق فعال كردن سايت‎هاي غيرفعال سطح غشاي پلي پروپيلن، و بهبود ساختار فيزيكي از طريق ايجاد اتصال عرضي، در انتخاب پذيري غشا براي يون نيترات هم مؤثر است. براي تعيين نحوه انجام آزمايش‎ها از طراحي آزمايش به روش پاسخ سطح به كمك نرم‎افزار Design Expert استفاده شد. طراحي آزمايش براساس بررسي تأثير سه متغير شامل غلظت محلول آمين، دماي واكنش آميناسيون و مدت زمان انجام واكنش استفاده گرديد. نتايج آزمايش‎ها نشان مي‎دهد كه غلظت محلول آمين و مدت زمان انجام واكنش تأثير مثبتي در بهبود خواص غشا دارند. بطوري كه با افزايش غلظت محلول و مدت زمان، خصوصيات غشا بهبود بيشتري يافته است. از طرفي انجام آزمايش در دماهاي پايين‎تر موجب بروز خصوصيات بهتري براي غشا گرديد. غشاي آمين‎دار شده در محلول اتانول در شرايط عملياتي دماي °C 65، غلظت 35 درصد وزني، و مدت زمان انجام واكنش 36 ساعت، داراي خصوصيات بهينه بوده و در شرايط مذكور عدد انتقال (ps) 991/0 و مقدار تراوش انتخابي بين يون نيترات و كلرايد ( ) 717/2 ارزيابي گرديد. اين در حالي است كه براي غشاي سنتز شده فاقد اصلاح آميناسيون عدد انتقالي معادل 831/0 و معادل 968/1 حاصل گرديد. لذا در شرايط بهينه، مقدار عدد انتقال رشدي معادل 19/2 درصد و مقدار رشدي معادل 41/2 درصد داشته است. آناليز داده‎هاي آزمايش با نرم‎افزار Design Expert نشان مي‎دهد كه ps و در شرايط عملياتي شامل غلظت 35 درصد وزني محلول آمين، مدت زمان انجام واكنش 36 ساعت، و دماي 25 درجه سانتيگراد، مقادير بهينه را به ترتيب معادل 986/0 و 755/2 دارا مي‎باشند. علاوه بر پارامترهاي فوق، نقش حلال واكنش آميناسيون نيز بررسي شد و مشخص شد كه متيل استات، در مقايسه با اتانول، حلال مناسب‌تري براي انجام واكنش آميناسيون با دي پروپيل آمين است. براي متيل استات، در شرايط يكسان آزمايش، ميانگين مقادير عدد انتقال رشدي معادل 2/0 درصد، و ميانگين مقادير رشدي معادل 7/3 درصد داشته است كه نشان‎دهنده تأثير مثبت بر خواص غشا است. واژه‌هاي كليدي: غشاي غير همگن، غشاي تبادل آنيون، آميناسيون، پلي پروپيلن كلرينه شده، دي پروپيل آمين.