حذف یون ها و فلزات سنگین از آب شهری با ترکیب مزوپوری SBA-15
حذف یون ها و فلزات سنگین از آب شهری با ترکیب مزوپوری SBA-15
هدف از این پایان نامه حذف یون ها و فلزات سنگین از آب شهری با ترکیب مزوپوری SBA15 می باشد
مشخصات فایل
تعداد صفحات | ۱۵۸ |
حجم | ۱ کیلوبایت |
فرمت فایل اصلی | doc |
دسته بندی | محیط زیست |
توضیحات کامل
دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد رشته محیط زیست
حذف یون ها و فلزات سنگین از آب شهری با ترکیب مزوپوری SBA-15
*** قابل استفاده برای گروه شیمی و صنایع
چکیده:
با گسترش صنعت و پیشرفت صنایع، خطر آلودگی فلزات سنگین در طبیعت، روز به روز در حال افزایش است. از آن جهت که امروزه پاکسازی و تصفیه فاضلابها و آبهای طبیعی از فلزات سنگین سمی و استفاده مجدد از پسابها برای مصارف صنعتی و کشاورزی مورد توجه فراوان قرار گرفته است و به لحاظ آنکه روشهای معمول حذف فلزات سنگین نظیر تهنشینی، الکترولیز، جذب سطحی توسط کربن فعال، فرایند تبخیر و بستر سیال ماسهای کارایی لازم را نداشته و هزینه بالایی دارد، استفاده از مواد و روشهای ارزانقیمت و پربازده جزء اولویتهای واحدهای صنعتی بشمار میآید. یکی از روشهایی که امروزه بکار میرود تبادل یونی است. در تبادل یونی، یک ماده جامد طبیعی یا سنتز شده که توانایی ویژهای در تبادل کاتیونهای خود با فلزات دیگر از جمله عناصر سنگین دارد مورد استفاده قرار میگیرد. امروزه بدین منظور از زئولیتها که دارای حجم حفره کمتر و بازدهی کمتری میباشند، استفاده میشود. تحقیقات اخیر نشان میدهد که موادی مشابه با نام مزوپور با حجم حفره بزرگتر و راندمان بالاتر میتواند جایگزین مناسبی برای زئولیتها باشد.
مزوپور عاملدار شدهSBA-15 یک ماده منظم است که دارای آرایش کانالهای ششوجهی دو بعدی با قاعده، سطح ویژه زیاد، سایز حفره یکسان (قطر ۷ تا ۱۰ نانومتر) و سطح قابل کنترل میباشد. در این تحقیق، توانایی SBA-15 عاملدارشده با گروههای دندریمری پلیآمید و آمینی G1 به عنوان یک فاز جامد استخراجکننده برای حذف یونهای Pb2+ و Zn2+ از آب و پساب بررسی شد. از اسپکتروفتومتری جذباتمی شعلهای برای تعین غلظت یونها در محلول زیر صافی و محلول بازیابی استفاده شد. اثر چندین متغیر همچون مقدار جاذب، زمان واکنش، pH و اثر یونهای مزاحم در استخراج و بازیابی یونهای مذکور بررسی شد. در ادامه بر روی پارامترهای موثر بر نحوه عملکرد جاذب SBA-15 همچون فاکتور تغلیظ، ظرفیت جاذب، حد تشخیص و دقت روش، منحنی کالیبراسیون بررسیهایی صورت گرفت و در پایان نیز تمامی نتایج حاصله از آزمایشات بر روی یک نمونه حقیقی اعمال و نتایج قابل قبولی بدست آمد.
کلمات کلیدی:
فلزات
مزوپورها
آلودگی فلزات سنگین
حذف و پیش تغلیظ یونهای سنگین
مقدمه
حضور مقادیر هر چند ناچیز فلزات سنگین در آب از قبیل نیکل، مس، سرب، کادمیوم باعث بروز اثرات زیستمحیطی فراوانی خواهد شد که پیشگیری از آنها امری کاملاً بدیهی مینماید. فلزات سنگین که با توجه به توسعه شهرنشینی و صنایع و افزایش میزان فاضلاب و پساب، تولید گردیده است، عمدتاً از طریق دفع نادرست و غیربهداشتی فاضلاب شهری و پساب صنعتی وارد محیط زیست میگردد. وجود فلزات سنگین مانند سرب، جیوه، روی، نیکل، کرم، کادمیوم و غیره در غلظت بیش از استاندارد در آب شرب باعث عوارض مختلف نظیر مسمومیت، حساسیت شدید، ضایعات کروموزومی، عقب افتادگی ذهنی، فراموشی، پارکینسن، سنگکلیه، نرمی استخوان و انواع سرطان از جمله سرطان پروستات میگردد. یکی از کارشناسان محیط زیست، آلودگی محیط خصوصاً آب با فلزات سنگین را به عنوان بزرگترین گناهی که بشر در طبیعت انجام میدهد ارزیابی نموده است(۱۲).
در کتب و مراجع گوناگون، تعاریف و تفسیرهای مختلفی از فلزات سنگین بعمل آمده است. علت اطلاق لفظ سنگین، وزنمخصوص بالاتر از ۶ گرم بر سانتیمترمکعب میباشد که این فلزات دارا هستند. این فلزات دارای نقاط ذوب و جوش بسیار متفاوت میباشند بطوریکه در این گروه جیوه (Hg) پایینترین نقطهجوش یعنی ۷۸/۳۸- درجه سانتیگراد و مولیبدن (Mo) بالاترین نقطهجوش معادل ۴۶۱۲ درجه سانتیگراد را دارا میباشد. اکسید فلزات سنگین، در جدول تناوبی، هر چه به طرف گازهای نادر پیش برویم، در طبیعت پایدارتر است. حضور برخی از این عناصر از نظر تغذیه حائز اهمیت میباشد در حالیکه در شرایط مشابه حضور برخی از آنها در بافت زنده مضر است. نیاز پستانداران به روی و مس به مراتب بیشتر از ید و سلنیوم میباشد. فلزات سنگین نظیر آهن، روی و مس برای تعداد زیادی از آنزیمهای فلزی در حکم یک کانون فعال هستند. با وجود اینکه این فلزات در غلظتهای پایین در بدن یافت میشوند ولی اثر فوقالعادهای در بدن دارند. فلزات سنگین نظیر نقره(Ag)، کادمیوم(Cd)، قلع(Sn)، جیوه(Hg)، سرب(Pb) و همچنین فلزاتی که خاصیت الکترونگاتیویته زیادی دارند مانند مس، نیکل و کبالت میل ترکیبی شدیدی با گروههای آمین و سولفیدریل(SH) دارند. آنزیمها به وسیله این فلزات متلاشی شده و قدرت آنزیمی خود را از دست میدهند.
فهرست مطالب
چکیده ۴
فصل اول:خواص و کاربرد فلزات نقره،سرب و روی ۶
مقدمه ۷
کاهش سمیت ۸
۱-۲-اندازهگیری فلزات سنگین ۱۰
۱-۳-روشهای حذف فلزات سنگین از آبها و فاضلاب ۱۱
۱-۳-۱-روشهای شیمیایی حذف فلزات سنگین ۱۱
۱-۳-۲-روشهای فیزیکی حذف فلزات سنگین ۱۲
۱-۳-۳-روشهای بیولوژیکی حذف فلزات سنگین ۱۲
۱-۴-نقره ۱۳
۱-۴-۱-معرفی ۱۳
۱-۴-۲-تاریخچه ۱۵
۱-۴-۳-منابع ۱۶
۱-۴-۴-خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر نقره ۱۸
۲۶/۱Å : شعاع یونی ۱۹
الکترونگاتیوی:۹۳/۱ ۱۹
حالت اکسیداسیون: ۱ ۱۹
۳/۱۱Kj/molگرمای فروپاشی : ۱۹
۵۸/۲۵۰Kj/mol :گرمای تبخیر ۱۹
۰۰۰۰۰۰۰۱۵۹/۰Ohm. mمقاومت الکتریکی : ۱۹
شکل الکترونی: s14d105 19
۱-۴-۵-ترکیبات نقره ۲۱
۱-۴-۶-کمپلکسهای نقره ۲۲
۱-۴-۷-کاربردها ۲۳
۱-۴-۸-تاثیرات نقره بر محیط زیست و سلامتی انسان ۲۵
۱-۴-۹-ایزوتوپ ۲۷
نیمه عمر ایزوتوپها به صورت زیر میباشد: ۲۷
۱-۵-سرب ۳۰
۱-۵-۱-معرفی ۳۰
۱-۵-۲-تاریخچـــــــه ۳۱
۱-۵-۳-منابع ۳۲
۱-۵-۴-خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر سرب ۳۴
نام: Lead 34
علامت اختصاری: Pb 34
شماره: ۸۲ ۳۴
گروه شیمیایی: فلز ضعیف ۳۴
گروه: ۶ ۳۴
تناوب: IVA 34
بلوک: بلوک p 34
جرمحجمی: kg/m3 11340 34
سختی: ۵/۱ موهس ۳۴
رنگ: سفید متمایل به آبی ۳۴
۱-۵-۵-گونههای آلاینده سرب ۳۶
۱-۵-۵-۲- Pb4+ 37
۱-۵-۶-ترکیبات آلی سرب ۳۷
میشود. ۳۸
۱-۵-۷-کاربردها ۳۸
۱-۵-۱۱-تأثیرات سرب روی انسان ۴۴
۱-۵-۱۴-ایزوتوپهــــــــــــا ۴۶
۱-۶-۱-معرفی ۴۸
۱-۶-۲-تاریخچه ۴۸
۱-۶-۳-منابع ۵۰
۱-۶-۴-خصوصیات فیزیکی و شیمیایی روی ۵۱
عدداتمی: ۳۰ ۵۱
جرماتمی: 409/65 51
نقطهذوب: °C 73/419 51
نقطهجوش: °C 907 51
شعاعاتمی: Å 53/1 51
ظرفیت: ۲ ۵۱
رنگ: سفید مایل به آبی ۵۱
حالت استاندارد: جامد ۵۱
نام گروه: ۱۲ ۵۱
انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 394/9 51
شکل الکترونی: ۱s22s2p63s23 p63d 104s2 51
شعاعیونی: Å 74/0 51
الکترونگاتیوی: 65/1 51
حالت اکسیداسیون:۲ ۵۱
دانسیته: ۱۳/۷ ۵۱
گرمای فروپاشی: Kj/mol 322/7 51
گرمای تبخیر: Kj/mol 3/115 52
مقاومت الکتریکی: Ohm m 00000005964/0 52
گرمای ویژه:J/g oK 39/0 52
دوره تناوبی: ۴ ۵۲
شماره سطح انرژی: ۴ ۵۲
اولین انرژی: ۲ ۵۲
دومین انرژی: ۸ ۵۲
سومین انرژی: ۱۸ ۵۲
چهارمین انرژی: ۲ ۵۲
۱-۶-۵-ترکیبات ۵۳
۱-۶-۶-کاربردها ۵۵
۱-۶-۷- اثرات روی بر روی سلامتی انسان و محیط زیست ۵۸
۱-۶-۸-ایزوتوپها ۵۹
فصل دوم:مزوپورهاوکاربردهای آنها ۶۱
۲-۱-نانوتکنولوژی و نانومواد ۶۱
۲-۲-ترکیبات نانومتخلخل ۶۷
۲-۴-تاریخچه ۷۴
۲-۵-ترکیبات نانومتخلخل مزوپوری ۷۹
۲-۶-ترکیبات مزوپوری SBA-15 80
۲-۶-۱-ساختار حفره SBA-15 81
۲-۷-سیستمهای ناهمگن و بسترها ۸۱
۲-۸-نانودندریمرها ۸۲
۲-۸-۱-ساختمان و نحوه سنتز نانودندریمرها ۸۳
۲-۸-۲-دندریمر پلیآمید و آمین PAMAM 84
۲-۸-۳-سمیت و زیستسازگاری دندریمرها ۸۵
۲-۹-سنتز و مکانیسم تشکیل مزوپورها ۸۵
۲-۹-۱-مکانیسم کلی ۸۶
۲-۹-۲-استفاده از قالب کوپلیمرهای غیر یونی در تهیه مواد مزوپور ۸۷
۲-۹-۳-تثبیت کمپلکسهای فلزات واسطه درون مزوپورها ۹۴
۲-۹-۴-مکانیزم قالبگیری کریستال مایع(LCT) یا تجمع میلههای سیلیکاتی ۹۶
۲-۹-۵-مکانیسم چروک خوردن لایه سیلیکاتی ۹۷
۲-۹-۶-مکانیسم جفت شدن دانسیته بار ۹۸
۲-۹-۸-مکانیسم بلور مایع سیلیکاتروپیک(SLC) 100
۲-۹-۹-مسیر سنتز و مورفولوژی ذرات SBA-15 102
۲-۱۰-کاربردهای مزوپورها ۱۰۴
۲-۱۰-۱-نقش کاتالیزوری ۱۰۴
۲-۱۰-۲-کشتی در بطری ۱۰۴
۲-۱۰-۳-جذب و جداسازی ۱۰۵
۲-۱۱-کلیات جذباتمی ۱۰۶
۲-۱۱-۱-اصول ۱۰۸
۲-۱۱-۲-تجهیزات و دستگاهها در جذباتمی شعله ۱۰۹
۲-۱۱-۳-منبع تابش ۱۱۱
۲-۱۱-۴-اتمکنندهها در جذباتمی ۱۱۲
۲-۱۱-۵-مراحل و فرایندهای تشکیل اتم در شعله ۱۱۴
۲-۱۱-۶-تکفام سازها یاانتخابگرهای طولموج (MMED) 117
۲-۱۱-۷-آشکارسازها ۱۱۹
۲-۱۱-۸-مزاحمتها در AAS 122
فصل سوم:بخش تجربی ۱۲۶
۳-۱-مقدمه ۱۲۷
۳-۲-مواد و دستگاههای مورد نیاز ۱۲۷
۳-۲-۱-تهیه محلولها و استانداردها ۱۲۷
۳-۳-بررسی میزان جذب فلزات سنگین مختلف توسط جاذب ۱۲۸
۳-۴-استخراج و بازیابی نمونه ۱۲۹
۳-۵-بررسی پارامترهای موثر بر استخراج و بازیابی ۱۲۹
۳-۶-بررسی اثر مقدار جاذب ۱۳۰
۳-۷-بررسی زمان استخراج ۱۳۲
۳-۹-بررسی مقدار و نوع محلول بازیابی کننده ۱۳۶
۳-۱۰-تعیین ظرفیت جاذب برای جذب Pb2+ وZn2+ وAg+ 136
۳-۱۱-کاربرد جاذب برای پیش تغلیظ ۱۳۷
۳-۱۲-گستره خطی نمودار کالیبراسیون ۱۳۷
۳-۱۳-فاکتور تغلیظ ۱۳۸
۳-۱۴-حد تشخیص (LOD) 139
۳-۱۵-بررسی دقت روش ۱۴۲
۳-۱۶-بررسی مزاحمتها ۱۴۳
۳-۱۷-حذف Pb2+ و Zn2+ و Ag+ در نمونههای پساب ۱۴۴
فصل چهارم:بحث و نتیجهگیری ۱۴۶
فهرست منابع ۱۵۰
توضیحات بیشتر و دانلود
صدور پیش فاکتور، پرداخت آنلاین و دانلود
برچسبها:ارائه روشی برای پیش تغلیظ یونهای سنگین از آب, ارائه روشی برای حذف یونهای سنگین از آب, ترکیب مزوپوری SBA15 برای حذف فلزات سنگین, ترکیب مزوپوری SBA15 برای حذف یونها سنگین, تشخیص و حذف فلزات سنگین از آب, حذف فلزات سنگین از آب شهری, حذف و پیش تغلیظ یونهای سنگین از آب, حذف یونها سنگین از آب شهری
قوانین ارسال دیدگاه در سایت