13469

13469

استفاده از گل پنيرك به عنوان جاذب زيستي براي حذف سرب از محلول آبي و به عنوان بازدارندهي خوردگي آلياژ فولاد كربني در محلول كلريدريك اسيد

كارشناسي ارشد

شيمي

شهريور 1393

شهريور 1393

دكتر علي غفاري نژاد

چكيده: يون سمي و سرطان زاي سرب (Pb2+) در نتيجه‌ي فعاليت‌هاي صنعتي وارد محيط زيست مي‌شود. افزايش سطح فلزات سنگين سمي در پساب‌ها سبب نگراني جدي براي سلامت انسان شده است. در اين تحقيق، براي اولين بار، گل گياه پنيرك به عنوان جاذب زيستي طبيعي و سبز براي حذف يون هاي Pb2+ از محلول هاي آبي مورد استفاده قرار گرفته است. روش پيشنهادي براي حذف يون هاي سرب توسط طراحي آزمايش تاگوچي براي رسيدن به شرايط بهينه‌ي آزمايش مورد بررسي قرار گرفت. حذف يون هاي Pb2+ توسط ولتامتري برهنه سازي آندي تپ تفاضلي مورد سنجش قرار گرفته شد. پارامترهاي تأثير گذار مختلفي نظير pH محلول، مقدار و اندازه‌ي ذرات جاذب، زمان تماس، سرعت هم‌زدن محلول، غلظت آغازين يون فلزي و دما براي بهينه سازي فرآيند جذب زيستي مورد بررسي قرار گرفت. بر طبق شرايط بهينه (pH، 5/4؛ اندازه‌ي ذرات جاذب، مش 30؛ مقدار جاذب، g 2/0؛ زمان تماس، min 15؛ سرعت هم‌زدن، rpm 500؛ غلظت آغازين يون فلزي، mg L-1 60؛ دما، ºC 55 ) بالاترين ظرفيت جذب اين گياه mg g-1 64/25 به دست آمد. داده‌هاي به دست آمده با ايزوترم لانگميور (995/0= R2) در مقايسه با مدل ايزوترمي فروندليچ (955/0= R2) تطابق بهتري داشتند. اثر مزاحمت تعدادي كاتيون هاي مرسوم شامل Na+، K+، Mg2+، Ca2+ و Fe2+ روي ظرفيت جذب Pb2+ بررسي شد و مزاحمتي از كاتيون‌ها مشاهده نشد. داده هاي تجربي جذب با مدل سينتيكي شبه مرتبه دوم (1= R2) با ثابت سرعت ابتدايي (h) جذب mg g-1 min-1 08/204 منطبق شد. تغيير جذب با زمان نشان داد كه فرآيند در 3 دقيقه‌ي اول كامل مي‌شود. در بخش دوم پايان نامه عصاره‌ي گل گياه پنيرك توسط سامانه‌ي سوكسله استخراج شد. اثر بازدارندگي MFEM بر فرآيند خوردگي فولاد كربني در اسيد كلريدريك 1 مولار با استفاده از فنون قطبش پتانسيوديناميك و طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج نشان داد كه كارايي بازدارندگي با افزايش غلظت MFEM افزايش يافت. تأثير دما روي رفتار خوردگي فولاد كربني در M HCl 1 در عدم حضور و در حضور % v/v MFEM20 در محدوده‌ي دمايي 298 تا K 338 مورد بررسي قرار گرفت. اندازه گيري هاي EIS نشان مي دهد كه با افزايش غلظت بازدارنده مقاومت انتقال بار افزايش يافته و نيز عملكرد بازدارندگي از طريق جذب عامل بازدارنده به سطح آلياژ مي‌باشد. كلمات كليدي: جذب زيستي، بهينه سازي تاگوچي، حذف Pb(II)، گل‌هاي گياه پنيرك، ايزوترم لانگميور، بازدارنده‌ي خوردگي، فولاد كربني، عصاره‌ي گل گياه پنيرك