16956

16956

حذف مس از محلول آبي با استفاده از غشا مايع امولسيوني

كارشناسي ارشد

فرآيندهاي جداسازي

شهريور 1395

دكتر احمد رهبر كليشمي - دكتر رضا نوروز بيگي

شيمي

چكيده آب يكي از مهمترين و بنيادي‌ترين عامل حيات موجودات زنده است. اكوسيستم هاي آبي با توجه به سرعت رو به رشد افزايش جمعيت، توسعه فناوري، شهرنشيني و رشد اقتصادي مورد تهديد قرار گرفته اند. استفاده روز افزون از فلزات و مواد شيميايي در صنايع مختلف مانند آبكاري فلزات، عمليات استخراج معدن، دباغي و غيره منجر به انباشتگي حجم بالايي از پساب‌هاي حاوي فلزات سنگين در طبيعت شده و باعث سميت آب مي‌شوند. جيوه، مس، سرب،كادميوم،كرمونيكلازجمله اينعناصرهستند كهباجمعشدندرمدتطولانيدربدنموجوداتزندهباعثسميتونهايتاًمرگموجودزندهمي‌شوند.از اين رو يافتن روش مناسبي براي جداسازي اين فلزات خطرناك، بسيار حياتي و حائز اهميت مي‌باشد. در سال هاي اخير استفاده از فرآيندهاي غشايي به ويژه غشاء مايع امولسيوني براي جداسازي عنصرهاي شيميايي به طور گسترده اي به كار گرفته شده است. روش غشاي مايع امولسيوني پتانسيل بالايي براي بازيابي و حذف يون‌هاي فلزي مختلف دارد.در كار حاضر استخراج يون‌ ‌هاي مس(II) از محيط آبي به روش غشاي مايع امولسيوني(ELM)بر پايهروش طراحي آزمايش سطح پاسخ مورد مطالعه قرار گرفت.D2EHPA/M2EHPAبه عنوان استخراج كننده (حامل)، نرمال هگزان به عنوان حلال، اسپن 80 به عنوان سورفكتانت و سولفوريك اسيد به عنوان فاز عاري¬كننده مورد استفاده قرار گرفته است.تاثير عامل‌هاي مختلف بر ميزان استخراج از جمله: غلظت اوليه خوراك، غلظت حامل، غلظت سورفكتانت، سرعت همزدن، نسبت حجم فاز خارجي به فاز امولسيون و زمان استخراجبررسي و بهينه شدند. پس از انجام آزمايش‌ها، تابع مشخصي از رفتار فرآيند استخراج بر حسب متغيرهاي اصلي آن به دست ‌آمد. نتايج به دست آمده نشان داد غلظت اوليه خوراك، غلظت حامل، سرعت همزدنو زمان استخراج بيشترين تاثير را در ميزان استخراج يون‌هاي مس(II) دارند. بهترين شرايط عملياتي فرآيند ELM با رويكرد افزايش درصد جداسازي يون مس (II) در غلظت خوراكmgL^(-1)225، غلظتحاملmgL^(-1)4، غلظتسورفكتانتmgL^(-1)1، سرعت همزدنrpm150، نسبت فاز خارجي به امولسيون V⁄V% 6 و زمان استخراج min6 به دست آمد. در اين شرايط درصد جداسازي يون مس (II)،5/99 % اندازه گيري شد. واژه‌هاي كليدي:يون هاي‌ مس (II)، D2EHPA/M2EHPA، استخراج، غشاي مايع امولسيوني، طراحي آزمايش

1395/12/25

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract: Water is one of the most essential factors of every being. Aquatic ecosystems are threatened due to the rapidly increasing population growth, technology development, urbanization an​d economic growth. The increasing of use from metals an​d chemicals in various industries such as metalworking, mining operations, etc., leading to accumulation of large quantities of Mercury, copper, lead, cadmium, chromium an​d nickel, including this elements that long-term accumulation in beings bodies cause toxicity an​d death.That's why a suitable method for isolate the dangerous metals, is vital an​d important. In recent years the use of membrane processes, especially emulsion liquid membrane to separate chemical elements have been widely used. The ELM has great potential for recovery an​d removal of different metal ions. In the present work, the extraction of copper ions (II) from aqueous solutions using emulsion liquid membrane (ELM) on the basis of response surface experimental design method was studied.D2EHPA / M2EHPA as extractant (carrier), n-hexane as diluent, Span 80 as surfactant an​d sulfuric acid as strip phase have been used.Effects of different parameters including feed concentration, carrier concentration, surfactant concentration, stirring speed, feed to emulsion ratio an​d extraction time were investigated an​d optimized.After carrying of experiments, the function of extraction process behavior was determined in the terms of the main variables.The results showed that the initial concentration of feed, carrier concentration, stirring rate an​d time extract have the main impacts on the extraction of of copper ions (II).The optimum operating conditions in the view point of percent extraction increase was found as feed concentration 225mgL^(-1), carrier concentration 4 mgL^(-1), the concentration of surfactant 1mgL^(-1), stirring speed 150 rpm, the phase external to emulsion 6 %vol/vol an​d extraction time 6 min.In this conditions of the separation of copper (II), was measured as %99.5. Keywords: Copper ions, M2EHPA/D2EHPA, Emulsion liquid membrane, Response surface methodology, Central Composition Design.