30551

استخراج متيلن بلو به روش الكتروغشايي توسط غشاء نانو فيبري پلي آكريلو نيتريل/ پلي دي متيل سيلوكسان/ تيتانيوم دي اكسيد الكتروريسي شده

كارشناسي ارشد

شيمي- شيمي تجزيه ـ جداسازي

1399

1402/7/15

افسانه ملاحسيني

شيمي

متيلن‌بلو كه با نام تيونينيوم كلريد نيز شناخته مي‌شوديك تركيب شيميايي آروماتيك هتروسيكل با فرمول شيميايي C16H18N3SCl است. اين تركيب از جمله رنگ‌هاي كاتيوني است كه مصرف گسترده‌اي در صنايع مختلف دارد، ولي متيلن‌بلو علي رغم كاربرد‌هاي فراوان، يك تركيب شيميايي خطرناك در پساب‌هاي صنعتي است. بنابراين جداسازي، حذف و استخراج اين ماده از پساب به منظور حفاظت ازمنابع آب، حفظ محيط زيست و سلامتي انسان‌ها و موجودات زنده لازم و ضروري است. امروزه استخراج الكتروغشايي به دليل داشتن مزايايي از قبيل گزينش‌پذيري و فاكتور‌هاي تغليظ بزرگ بسيار مورد توجه قرار گرفته است. در پايان‌نامه حاضر از روش استخراج الكتروغشايي/ اسپكتروفوتومتري مرئي – فرابنفش، جهت استخراج متيلن‌بلو استفاده شده است وغشاي بكار رفته براي جداسازي متيلن‌بلو، غشاء آبگريز PAN/PDMS/TiO2 الكتروريسي شده مي‌باشد. غشاء‌هاي نانوفيبري الكتروريسي شده به علت كم هزينه بودن، سادگي، سهولت در افزايش مقياس و گستره‌ي كاربردي وسيع قابل اعتماد هستند. در فرايند استخراج متيلن‌بلو فاكتور‌هاي pH فاز دهنده و پذيرنده، ولتاژ و سرعت همزدن به روش يك متغير در يك زمان مورد بررسي قرار گرفته و بهينه شدند. شرايط بهينه بدست آمده بدين ترتيب مي‌باشد؛ ولتاژ 35 ولت، pHفاز دهنده برابر 4، pH فاز پذيرنده برابر 4، سرعت همزدن محلول 1500 دور بر دقيقه. در تمامي آزمايش‌ها حجم فاز پذيرنده 2 ميلي-ليتر، حجم فاز دهنده 6 ميلي ليتر و زمان استخراج 20 دقيقه مي‌باشد. در ادامه تحت شرايط بهينه منحني كاليبراسيون متيلن‌بلو در محدوده‌ي 10-5/0 ميكروگرم بر ميلي ليتر حاصل گرديد و ضرايب همبستگي بزرگتراز 99/0 بدست آمد. تكرارپذيريدر يك روز، درچند روز و غشاء به غشاء در دوسطح غلظتي 1 و 5 ميكروگرم بر ميلي ليتر براي متيلن‌بلو محاسبه گرديد. انحراف استاندارد نسبي براي سطح غلظتي µg/ml1 در يك روز، 39/3 درصد، در چند روز 2/5 درصد ودر غشاء به غشاء، 8/6 درصد بدست آمد. همچنين براي سطح غلظتي µg/ml5، انحراف استاندارد نسبي در يك روز، 7/2 درصد، در چند روز، 17/4 درصد و در غشاء به غشاء، 5/5 درصد تعيين شد كه نشانگر پايين بودن RSD ها در هردو سطح غلظتي است. حد تشخيص و حد تعيين روش به ترتيب 039/0 و 131/0 ميكروگرم بر ميلي ليتر بدست آمد كه متناسب با منحني كاليبراسيون مورد نظر مي‌باشد. از دو نمونه پساب صنعتي به عنوان نمونه حقيقي استفاده شده است و درصدهاي بازيابي بدست آمده، 96 و 98 درصد بوده كه مقادير قابل توجهي مي‌باشند.

1402/11/24

Extraction of methylene blue by electromembrane method by electrospun polyacrylonitrile/polydimethylsiloxane/titanium dioxide nanofibrous membrane

10/6/2024 12:00:00 AM

Methylene Blue, also known as Thioninium chloride, is an aromatic heterocyclic chemical compound with the chemical formula C16H18N3SCl. This compound is one of the cationic dyes widely used in various industries. However, despite its numerous applications, Methylene Blue is considered a hazardous chemical in industrial wastewater due to its adverse effects on water resources, the environment, and human and aquatic health.To separate and remove Methylene Blue from wastewater, an electrospun extraction method using visible-ultraviolet spectrophotometry has been employed. In this method, a water-resistant membrane composed of PAN/PDMS/TiO2 electrospun fibers is used for Methylene Blue separation. Electrospun nanofiber membranes are chosen for their cost-effectiveness, simplicity, ease of scalability, and wide applicability, making them a reliable choice. The optimized conditions for this process are as follows: - Voltage: 35 volts - pH of the donor phase: 4 - pH of the receiving phase: 4 - Stirring speed of the solution: 1500 revolutions per minute - Volume of the receiving phase: 2 milliliters - Volume of the donor phase: 6 milliliters - Extraction time: 20 minutes Furthermore, in this method, the calibration range for Methylene Blue has been obtained in the range of 0/5 to 10Micrograms per milliliter, with correlation coefficients exceeding 99.0%. The repeatability of the method has been demonstrated under various conditions and at two concentration levels of 1 and 5 Micrograms per milliliter, with relative standard deviations of 3.39%, 5.2%, and6.8% for one day, several days, and membrane-to-membrane, respectively. Additionally, the method's detection and quantification limits are 0.039 and 0.131 nanograms per milliliter, respectively. Two industrial wastewater samples have been used as real samples, resulting in a recovery percentage of 96% and 98%.

متيلن‌بلو , استخراج الكتروغشايي , اسپكتروفوتومتري مرئي – فرابنفش

Methylene blue , electromembrane extraction , visible-ultraviolet spectrophotometry

Sanaz Babapoor

Dr. Afsane Mollahosseini