بررسی اثر پارامترهای مؤثر بر جداسازی فلزات سنگین سرب، آرسنیک و کادمیم از پساب با استفاده از سیستم‌های دوفازی آبی

نویسندگان

1 استاد، پژوهشکده سرامیک، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران

2 استادیار، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

doi
10.30501/jamt.2022.349039.1232
چکیده

در این پژوهش، سیستم‌های دوفازی آبی بر پایه دکستران، به‌منزله سیستم دوستدار محیط زیست، برای استخراج یون‌های فلزی به‌کار رفته است که در آن از نمک سدیم سیترات یا سدیم فسفات برای ایجاد منطقه دوفازی استفاده‌ شده است. دما، pH، میزان یون فلزی موجود در پساب و میزان استخراج‌کننده ازجمله عوامل تأثیرگذار بر استخراج در سیستم‌های دوفازی آبی هستند که در این تحقیق بررسی شده است. بدین‌منظور اثر pH بر استخراج یون‌های فلزی سرب، آرسنیک و کادمیم در سطوح 7 تا 10 بررسی ‌شده و آزمایش‌ها در دماهای 5 تا 45 درجه‌ سلسیوس تکرار شده است. نتایج آزمایشگاهی حاکی از آن است که یون‌های فلزی کادمیم و سرب در سیستم دکستران/سدیم فسفات می‌توانند تا 100 درصد حذف شوند، ولی یون فلزی آرسنیک حداکثر 88 درصد قابلیت جداسازی دارد. در سیستم دکستران/سدیم سیترات، امکان جداسازی 100درصدی یون‌های فلزی کادمیم و آرسنیک وجود دارد، ولی حداکثر جداسازی سرب60 درصد خواهد بود. برای بررسی تعادل ترمودینامیکی در سیستم‌های دوفازی آبی، از مدل‌ UNIQUAC استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد که این مدل توانایی مدل‌سازی سیستم‌های دوفازی آبی حاوی یون‌های فلزی را دارد و میزان خطای آن‌ها از نتایج تجربی حدود 1 درصد است. خط برازش‌شده بین ضریب توزیع تجربی و ضریب توزیع به‌دست‌آمده از داده‌های مدل‌سازی دارای R2 بالاتر از 99/0 است. این نتایج توانایی مدل پیشنهادی را برای پیش‌بینی ضریب توزیع یون فلزی در سیستم‌های بررسی‌شده نشان می‌دهد.