استادیار، گروه محیط‌زیست انسانی، دانشکده محیط‌زیست، کرج، ایران
چکیده: (1745 مشاهده)
زمینه و هدف:آنیون‌های خورنده در پساب‌های صنعتی می‌توانند مشکلات عدیده‌ای را به لحاظ محیط زیستی و اقتصادی به همراه داشته باشند. در این مطالعه هیدروکسید لایه‌ای منیزیم و آلومینیوم با بار اضافی مثبت سنتز شد و جهت جذب یون‌های کلرید از پساب سرب و روی انگوران زنجان مورداستفاده قرار گرفت. مواد و روش‌ها: جهت سنتز، نیترات منیزیم (Magnesium Nitrate) و نیترات آلومینیوم (Aluminum Nitrate) با نسبت مولی4 مخلوط شدند. ماده بلورین سنتز شده با آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی به همراه طیف‌سنجی پراش انرژی، طیف‌سنجی مادون‌قرمز و اندازه‌گیری پتانسیل زتا سطح جاذب موردبررسی قرار گرفت. یافته‌ها: نتایج پراش اشعه ایکس ساختار لایه‌ای هیدروکسید منیزیم-آلومینیوم را تایید کرد که قبل و بعد از جذب تفاوت چندانی به لحاظ ساختار بلورین ایجاد نشده و تنها فاصله بین لایه‌ها تغییر پیداکرده است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی متراکم شدن جاذب بعد از جذب یون کلرید را نشان داد و همچنین طیف‌سنجی پراش انرژی وجود یون‌های کلرید و ترسیب یون کلسیم بعد از جذب را تائید نمود. اندازه‌گیری زتا پتانسیل، بار مثبت سطح جاذب را تایید کرد. یافته‌های حاصل از جذب نشان دادند که با توجه به اینکه جذب از طریق برقراری برهمکنش میان بار مثبت اضافی در لایه‌های جاذب و آنیون موجود صورت می‌گیرد میزان جذب و حذف یون کلرید از پساب به وجود این بار اضافی بستگی دارد. مطالعات ایزوترم جذب تطابق داده‌های تجربی با مدل لانگمویر را نشان داد که نشان‌دهنده وجود برهمکنش میان جاذب و جذب‌شونده است و حداکثر ظرفیت جذب برای نسبت Mg/Al برابر با 4 در دمای C°60 mg/g 8/153 تعیین شد. مرحله تعیین‌کننده سرعت مرحله برقراری برهمکنش میان یون‌های کلرید و هیدروکسید لایه‌ای آلومینیوم-منیزیم تعیین شد. نتایج نشان دادند با افزایش میزان جاذب از 5/1 تا 5/4 گرم میزان جذب افزایش می‌یابد و زمان تعادل از 90 دقیقه در 5/1 گرم جاذب به 4 ساعت در 5/4 گرم افزایش می‌یابد. درنهایت مطالعات ترمودینامیکی خود به خودی بودن فرایند جذب و قوی‌تر شدن برهمکنش میان جاذب و جذب‌شونده با افزایش دما را نشان داد. نتیجه‌گیری: حذف یون کلرید از طریق تثبیت آن در لایه‌های هیدروکسید آلومینیوم-منیزیم می‌تواند راهکار خوبی جهت کاهش یون کلرید از پساب صنعتی سرب و روی زنجان باشد زیرا که کلرید هیدروکسید آلومینیوم-منیزیم به‌دست‌آمده نسبت به یون کلر اضافی نفوذناپذیر بوده و می‌تواند به‌عنوان ملات ساختمانی در سازه‌های دریایی به‌خوبی استفاده شود.
