تأثیر غلظت لیتیوم کلراید در محلول پلیمری بر ساختار و عملکرد غشاهای الیاف توخالی پلی‌اتر سولفون برای تصفیۀ پساب‌های روغنی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی شیمی گرایش فرآیندهای جداسازی، , واحد گچساران، دانشگاه آزاد اسلامی، گچساران، ایران

2 دانشیار گروه مهندسی شیمی، واحد گچساران، دانشگاه آزاد اسلامی، گچساران، ایران

doi
10.22103/jsse.2025.5156
چکیده

هدف: این مطالعه به بررسی تأثیر غلظت کلرید لیتیم (LiCl) بر ساختار و عملکرد غشاهای الیاف توخالی پلی‌اتر سولفون برای تصفیه پساب‌های روغنی و صنعتی می‌پردازد. این غشاها با استفاده از روش‌های تبدیل فاز و ریسندگی تر تولید شده و غلظت‌های مختلف LiCl (۲ و ۴ درصد وزنی) به محلول پلیمری افزوده شده‌اند.مواد و روش: ساختار غشاها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفت و ویژگی‌های فیزیکی و عملکردی آن‌ها از جمله تخلخل، اندازه منافذ، نفوذپذیری آب و میزان پس‌زنی روغن ارزیابی شد.نتایج: نتایج نشان داد که افزایش غلظت LiCl منجر به شکل‌گیری منافذ باریک‌تر به شکل انگشت و افزایش تعداد آن‌ها شده و در نتیجه تخلخل سطحی غشاها بهبود یافته است. غشاهای حاوی ۴ درصد LiCl دارای تخلخل سطحی مؤثر ۴۳۷ متر مربع بر متر مکعب، شار آب خالص ۲۳ لیتر بر متر مربع در ساعت و میزان پس‌زنی روغن بیش از ۹۸ درصد بودند که این امر به دلیل وجود منافذ نانومتری با اندازه ۳۶ نانومتر بوده است. علاوه بر این، افزودن LiCl استحکام مکانیکی غشاها را افزایش داد؛ به طوری که غشاهای اصلاح‌شده با ۴٪ LiCl دارای استحکام کششی ۳٫۸ مگاپاسکال (۶۵٪ بیشتر از غشای بدون LiCl) و مقاومت بیشتر در برابر فشردگی (کاهش ۳۰٪ در شار پس از ۳ ساعت عملیات در مقایسه با ۵۰٪ برای غشای بدون LiCl) بودند. این بهبود خواص مکانیکی به طول عمر بیشتر غشا و کارایی بهتر در فرایندهای فیلتراسیون کمک می‌کند.نتیجه‌گیری: این مطالعه نشان داد که افزودن LiCl به ترکیب پلیمری، خواص ساختاری، عملکردی و مکانیکی غشاهای پلی‌اتر سولفون را بهبود می‌بخشد و آن‌ها را به گزینه‌ای مناسب برای جداسازی آلاینده‌های روغنی از پساب‌های صنعتی تبدیل می‌کند. این غشاها می‌توانند نقش قابل توجهی در فرایندهای تصفیه آب و فاضلاب ایفا کنند، بهره‌وری را افزایش داده و هزینه‌های تصفیه را کاهش دهند.