وبلاگ

گاهی در صنعت لازم است که یک جزء و یا اجزاء مختلف را از یک مخلوط به وسیله روش های مناسب جدا کرد. نوع روش انتخاب شده برای جداسازی به عوامل مختلفی مانند ماهیت ماده و مخلوط، اندازه، غلظت، فاز ماده و … بستگی دارد. به طور كلی جداسازی بر اساس نیروی محركه شیمیایی به پنج دسته كلی تقسیم می­ شود كه هر مخلوط را می توان با بهره گرفتن از یكی از این روش ها و یا تركیبی از آنها جداسازی كرد.
روش های عمومی جداسازی عبارتند از :
1- جداسازی از طریق ایجاد یک فاز جدید ( تقطیر)
2- جداسازی از طریق افزودن یک فاز جدید (استفاده از حلال)
3- جداسازی از طریق ایجاد مانع ( استفاده از غشاء)
4- جداسازی با بهره گرفتن از ذرات جامد ( جذب سطحی)
5- جداسازی به وسیله میدان مغناطیسی یا الكتریكی

1-1-1-               جذب سطحی

جذب سطحی نوعی فرایند جداسازی است كه در آن برخی از اجزای یک فاز سیال به سطح جاذب منتقل می شود. به طور كلی در مواد جامد، ساختار سطح با ساختمان توده جامد متفاوت است، به طوریكه سطح از لحاظ انرژی كاملاً اشباع نبوده و زمانیكه جامد در معرض یک گاز قرار می گیرد، مولكولهای گاز به مراكز موجود در سطوح متصل شده و جذب می گردند، این پدیده جذب گاز توسط جامد[1] نامیده می شود.
یک دستگاه ساده جذب سطحی متشكل از یک سیلندر است كه جاذب در آن قرار گرفته، و جریان گاز و مایع بر روی آنها برقرار است. در حالت معمول، ذرات كوچك جامد در یک بستر، ثابت نگه داشته می شوند و گاز به طور پیوسته از آن بستر عبور می كند. در نهایت جامد تقریباً اشباع شده و جداسازی دیگر قابل انجام نیست. در این هنگام، جریان به بستر دوم انتقال می یابد تا اینكه جاذب اشباع شده، تعویض یا احیا شود.
جذب سطحی به عنوان مهمترین فرایند در جداسازی برای غلظت های پایین مطرح می­ شود. در جذب سطحی بر خلاف فرایند جذب كه در آن جداسازی در توده ی سیال اتفاق می­افتد جداسازی در سطح جامد صورت می پذیرد،.
نكته مهمی كه در جذب سطحی باید مورد توجه قرار گیرد این است كه این شیوه جداسازی زمانی به عنوان یک روش کارامد مورد استفاده قرار می گیرد، كه جداسازی در غلظت های پایین مدنظر باشد. از آنجا كه ذراتی كه در جذب سطحی مورد استفاده قرار می گیرند پس از مدتی اشباع شده و توانایی جذب اولیه را از دست می دهند، بنابراین این روش در غلظت های بالا كاربرد چندانی ندارد زیرا جاذب ها به سرعت اشباع شده و قابلیت خود را از دست می دهند. اکثر جاذب ها موادی بسیار متخلخل هستند و جذب سطحی عمدتاً روی دیواره حفره ها یا مکان های مشخص در داخل ذره صورت می گیرد. از آنجایی که حفره ها عموما بسیار کوچکند، مساحت سطح داخلی چندین مرتبه بزرگتر از مساحت سطح خارجی بوده و تقریبا بین 500 تا 1000 متر مربع بر گرم می رسد. اختلاف در جرم مولکولی، شکل و یا قطبیت، باعث می شود برخی مولکول ها محکمتر روی سطح حفظ شوند. همچنین ممکن است حفره ها کوچکتر از آن باشند که مولکول های درشت تر را بپذیرند، در نتیجه مواد از هم جدا می شوند. در بسیاری از موارد، جزء جذب شونده به اندازه کافی محکم نگه داشته شده و جدا سازی کامل آن جز از سیال همراه با جذب بسیار کم سایر اجزا ممکن می­ باشد. در این صورت می توان با احیا جاذب، ماده جذب شده را به صورت غلیظ یا تقریبا خالص فراوری کرد.
كاربردهای جذب سطحی در فاز بخار شامل بازیافت حلال های آلی به كار رفته در رنگها، مركب چاپ و محلولهای مورد مصرف برای چدن ریزی است.
از جذب سطحی روی كربن برای جدا كردن مواد آلوده كننده ای مانند CO2،N2O و دیگر تركیبات بدبو از هوا استفاده می­ شود به طوریکه در اكثر اتومبیل های جدید از قوطی های زغالی استفاده می شود تا مانع ورود بنزین به هوای داخل ماشین شود. خشك كردن گازها اغلب با جذب سطحی آب روی سیلیكاژل، آلومینا یا دیگر جامدات متخلخل معدنی صورت می­گیرد. زئولیت ها یا غربالهای مولكولی، آلومینا و سیلیكاتهای طبیعی یا مصنوعی هستند كه در تهیه گازهای با نقطه شبنم پایین مؤثرند. از جذب سطحی روی غربالهای مولكولی برای تفكیک اكسیژن و نیتروژن، تهیه هیدروژن خالص به منظور تفكیک پارافین های معمولی از پارافین های شاخه دار و تركیبات آروماتیک نیز استفاده می شود.
جهت انتقال جرم در این فرایند، از فاز سیال به فاز جامد است و عكس آن، به فرایند دفع سطحی مشهور است. به منظور بازیابی برخی مواد ارزشمند (نظیر فلزات گرانقیمت) از سطوح جاذب، فرایند دفع با راندمان مناسب كاربرد فراوان دارد.
سرعت جریان گاز و زمان مورد نیاز برای چرخه مطلوب، اندازه بستر جاذب را تعیین می کند. با بهره گرفتن از بسترهای طویل تر، چرخه جذب را می توان به چند روز افزایش داد ولی افزایش افت فشار و سرمایه گذاری اولیه بالاتر ستون جذب، آن را غیر اقتصادی خواهند کرد.
فرایندهای جداسازی از طریق جذب سطحی تقریباً مشابه هستند، به این ترتیب كه مخلوطی كه باید جدا شود در تماس با یک فاز غیرقابل حل (جاذب) قرار گرفته و توزیع ناهماهنگی از اجزاء اصلی بین فاز جذب شده روی سطح جامد و تودة سیال اتفاق افتاده و جداسازی انجام می شود. دو نوع جداسازی در جذب سطحی مطرح است:
-1 جذب سطحی فیزیكی یا واندروالس
-2 جذب سطحی شیمیایی

1-1-1-1-    جذب سطحی فیزیكی یا واندروالس

این نوع جذب مربوط به فرایند برگشت پذیری است که نتیجة جذب از طریق نیروهای بین مولكولی بین جامد و مواد جذب سطحی شده حاصل می شود. به عنوان مثال، زمانیكه نیروهای بین مولكولی بین یک جامد و یک گاز بزرگتر از نیروهای بین مولكولی گاز به تنهایی باشد، حتی اگر فشار گاز پایین تر از فشار بخار در دمای جامد باشد، مولکول های گاز روی سطح جامد جذب می شوند. این جذب شدن معمولاً با گرما همراه بوده و کمی بزرگتر از گرمای نهان تبخیر است. مادة جذب شده در ساختمان كریستالی جامد جایگزین نشده و در آن حل نمی شود بلکه به طور كامل روی سطح جامد باقی می ماند.
در بیشتر مواقع در حالت تعادل، فشار جزئی ماده جذب شده مساوی با فشار فاز گاز در حال تماس بوده و با پایین آوردن فشار گاز یا با افزایش دما، گاز جذب شده به راحتی دفع می­ شود. جذب فیزیکی اختصاصی نمی ­باشد و مانند چگالش بطور کلی با هر سامانه گاز جامد اتفاق می افتد و به نوع جاذب یا جذب شونده بستگی ندارد به شرطی که ترکیب دما و فشار مناسب باشد. جذب سطحی برگشت پذیر (فیزیکی)، به گازها محدود نمی شود بلکه در مایعات نیز مشاهده شده است.

1-1-1-2-   جذب شیمیایی

جذب سطحی شیمیایی یا جذب سطحی فعال شده، نتیجه پیوند شیمیایی بین جامد و مادة جذب شده است. قدرت پیوندهای شیمیایی متفاوت بوده و ممکن است تركیبات شیمیایی تشكیل نشوند، اما در هر صورت نیروی چسبندگی در این نوع جذب از جذب فیزیكی بیشتر

 است. به دلیل واكنش شیمیایی، گرمای آزاد شده در طی جذب شیمیایی معمولاً بزرگتر از جذب فیزیكی است. این فرایند غالباً برگشت ناپذیر بوده و در مرحله دفع، مواد اصلی اغلب دچار تغییر شیمیایی می شوند. جذب شیمیایی بیشتر در كاتالیزورها مشاهده می شود.

مقدار گرمای جذب فیزیکی با مقدار گرما برای مایع شدن گاز جذب شده برابر است در حالی که گرمای جذب شیمیایی تقریبا با گرمای واکنش شیمیایی برابر است. از سوی دیگر فرایند جذب شیمیایی معمولا توسط مقاومت واکنش سطحی کنترل می شود و سرعت جذب با افزایش درجه حرارت افزایش می یابد.
در جداسازی و خالص سازی مواد، جزء مورد نظر توسط جاذب، جذب می گردد و در نزدیکی نقطه اشباع بستر دیگر کارایی لازم را جهت جداسازی مطلوب نخواهد داشت در این مرحله بستر بایستی توسط روش های دفع سطحی احیاء گردیده و سپس جاذب مورد استفاده قرار گیرد.

1-1-2-              مقایسه کلی انواع جذب سطحی

مقایسه خصوصیات جذب فیزیکی و شیمیایی ما را به تفاوت های زیر بین این دو نوع سازوکار رهنمون می سازد.
جذب فیزیکی پدیده ای برگشت پذیر است در صورتی که جذب شیمیایی برگشت پذیر نمی ­باشد.
در جذب فیزیکی تمام سطوح جامد در عمل جذب دخالت می کنند.
گرمای جذب فیزیکی کمتر از گرمای جذب شیمیایی است.
جذب فیزیکی می تواند در دماهای پایین صورت گیرد زیرا انرژی فعالسازی جذب فیزیکی کم می باشد.
جذب فیزیکی به نوع جاذب و نوع جذب شونده بستگی ندارد و در هر حالتی ممکن است انفاق بیافتد ولی جذب شیمیایی هم به نوع ماده و هم به نوع جاذب بستگی دارد. در جذب فیزیکی همیشه می توان جاذب را بازیابی کرده و دوباره استفاده کرد.

1-1-3-             معیار انتخاب فرایندهای جذب سطحی

مقایسه بین فرایندهای مختلف جداسازی در جهت انتخاب مناسب ترین فرایند، از اهمیت خاصی برخوردار است. سهولت جداسازی توسط تقطیر بوسیله ضریب فراریت α مشخص می شود كه برای یک مخلوط دوتایی ایده آل نسبت بین فشار بخارهای دو جزء می باشد. علی رغم فواید تقطیر، اساساً این فرایند انرژی زیادی مصرف می كند.
مواردی که فرایند جذب نسبت به تقطیر دارای ارجحیت است مشتمل بر موارد زیر می باشد:
1- جداسازی ترکیباتی که ضریب فراریت اجزای كلیدی آنها در حدود 5/1 یا كمتر باشد. مانند جداسازی ایزومرهای مختلف یک تركیب.
2- در صورتی که جریان خوراك ارزش كمی داشته باشد. در این موارد مقدار جزء غیرفرار بالا بوده و غلظت محصول موردنظر نسبتاً كم است، بنابراین جریان برگشتی از نسبت بالایی برخوردار است و در نتیجه نیاز به انرژی زیاد خواهد بود.
3- برای جداسازی دو گروه از اجزاء كه محدودة جوش آنها دارای محدودة هم پوشانی باشد. در این موقع حتی اگر ضریب فراریت نیز بزرگ باشد به چندین ستون تقطیر نیاز داریم.
4- جداسازی در دمای پایین و فشار بالا كه در عملیات تبدیل گاز به مایع مورد نیاز است.
5- موارد خاص جداسازی كه در آنها هزینه فرایند جذب به مراتب كمتر از هزینه فرایند تقطیر خواهد بود.

1-1-4-             پارامترهای مؤثر بر جذب

بر طبق تئوریهای موجود، ظرفیت جذب تعادلی به عوامل زیر بستگی دارد:
نوع جاذب
نوع جذب شونده
شرایط فرایند

1-1-4-1-  تأثیر نوع جاذب

جاذبها مواد جامد خلل و فرج داری هستند كه بدلیل خاصیت جذبی كه روی سطح خود دارند اجازه می دهند مولكولهای برخی مواد روی آنها مجتمع شده و جذب گردند. این خلل و فرج به شكل ها و اندازه های متفاوتی بوده و به شدت در میزان جذب و نوع ماده ای كه می تواند جذب كند تاثیر دارد.
نوع جاذب به دو صورت بر ظرفیت جذب مؤثر است:
1-حجم كل حفره جاذب
هرچه حجم حفره بیشتر باشد جذب شونده بیشتر جذب می شود و اگر جریان گاز (یا هوا) به طور كامل با جذب شونده اشباع باشد، ظرفیت جذب تعادلی ماكزیمم حاصل می شود.
2-توزیع اندازه حفره
مطابق تقسیم بندی IUPAC كه بر اساس سایز حفره ها می باشد حفره ها را براساس قطر به سه گروه زیر تقسیم كرده اند:
– میکروپور: حفره های ریز با قطر كمتر از 2 نانو متر
– مزوپور: حفره های متوسط با قطر بین 2 تا 50 نانو متر
– ماکروپور: حفره های بزرگ با قطر بیشتر از 50 نانو متر
جذب واقعی تقریباً فقط در حفره های ریز اتفاق می افتد. حفره های متوسط وظیفه انتقال جذب شونده را از فاز گاز به حفره های ریز بر عهده داشته و حفره های بزرگ قابلیت دسترسی جاذب را تعیین می كنند. در غلظتهای پایین جذب شونده، جذب تقریباً فقط در كوچكترین حفره های ریز اتفاق می افتد كه بالاترین انرژی جذب را دارا هستند.
جامدهای جاذب معمولا به شكل گرانول مصرف می شوند و قطر آنها از ۱۲میلی متر تا ۵۰ میكرومتر متغیر است. جاذب ها بر اساس كاربرد و موقعیت مصرف دارای ویژگی متفاوتی می باشند. مثلا اگر از آنها در یک بستر ثابت با جریان گاز یا مایع استفاده می شود، نباید اختلاف فشار زیادی ایجاد كنند و همچنین نباید توسط جریان سیال به خارج حمل شوند. آنها باید از مقاومت و سختی خوبی برخوردار باشند تا در اثر حمل و نقل و همچنین در اثر وزن خود در بستر خرد نشوند. در صورتی كه بخواهیم آنها را از ظروف نگهداری به داخل و خارج انتقال دهیم باید به راحتی جریان پیدا كنند. این ویزگی به راحتی قابل شناسایی هستند.
جذب یک پدیده عمومی است و تمام جامدها مقداری از گازها و بخارات را جذب می كنند ولی در اهداف صنعتی تنها بعضی جامدات ظرفیت جذب لازم را دارند. در جامداتی كه دارای خاصیت جذب بسیار ویژه ای هستند و به مقدار زیاد جذب انجام می دهند، طبیعت شیمیایی آنها با ویژگی جذب رابطه دارد ولی صرف شناسایی شیمیایی برای بیان مفید بودن آنها كافی نیست. وجود سطح زیاد در واحد جرم، برای جاذب های مفید ضروری است. در جذب گازی، سطح واقعی، سطح ذرات گرانول نیست بلكه سطح بزرگتری است كه داخل سوراخها و شكافها را شامل می شود. سوراخها خیلی كوچك بوده و معمولا در حدود چند مولكول قطر دارند ولی تعداد زیاد آنها باعث تولید سطح بزرگتری برای جذب می­ شود. ویژگی دیگری وجود دارد كه از اهمیت زیادی برخوردار می باشد ولی همه آنها شناخته شده نیستند و برای بررسی قابلیت جذب باید به مشاهده و تجربه اتكا كرد.
فشار بخار یک مایع یا گاز در حفره های موئینه با فشار بخار آن در شرایط عادی متفاوت است. اگر لوله موئینه داشته باشیم فشار بخار كمتر از فشار بخار در سطح آزاد است. به عبارت دیگر نقطه جوش آن در فشار ثابت بالاتر است. یعنی اینكه در لوله های موئینه بخار زودتر میعان می شود. هر چه سوراخهای یک جاذب ریزتر باشد فشار بخار در آن كمتر بوده و عمل میعان زودتر صورت می گیرد بنابراین در جاذبهای میكروپور و مزوپور علاوه بر اینكه روی سطح جامد عمل جذب صورت می گیرد، بدلیل وجود خلل و فرج ریزتر، كندانس شدن گاز نیز صورت می گیرد. هرچند در جاذبهای میكروپور عمل دفع نیز سخت صورت می گیرد.

1-1-4-2- تأثیر نوع جذب شونده

روشن است كه جذب شونده باید به اندازه كافی كوچك باشد تا در حفره های جاذب جای گیرد و دانسیته نیز روی ماكزیمم جرم جذب شونده مؤثر است. دو پارامتر اول روی میزان جذب شده مؤثرند، در حالیكه نقطه جوش و ساختار جذب شونده روی توان جذب مؤثر هستند. اساساً یک جذب شونده با نقطه جوش بالاتر بیشتر از یک جذب شونده با نقطه جوش پائین تر جذب می شود. شكل جذب شونده نیز تأثیر زیادی دارد. مثلاً بنزن نسبت به هگزان بهتر به درون حفره ها نفوذ می كند.

1-1-4-3-                        اثر شرایط فرایند

شرایط موثر بر ظرفیت جذب تعادلی عبارتند از:
1-غلظت جذب شونده
2- دمای جذب
در غلظتهای پایین، جذب فقط در كوچكترین حفره های ریز اتفاق می افتد در حالیكه در غلظتهای بالا، حفره های بزرگتر نیز در جذب شركت می كنند كه در نتیجه ظرفیت جذب تعادلی بالاتر می رود.
دمای جذب روی مقدار انرژی جذب شونده موثراست. به عبارت دیگر دمای جذب بالاتر، معادل ظرفیت جذب پائین تری است. پارامترها و شرایط دیگر فرایند روی ظرفیت جذب اثری نداشته و روی زمان مورد نیاز برای رسیدن به تعادل موثرند.
[1] Adsorption
 

آلودگی آب عبارت است از افزایش مقدار هر معرف اعم از شیمیایی، فیزیکی یا بیولوژیکی که موجب تغییر خواص و نقش اساسی آن در مصارف ویژه‌اش شود. آلودگی آب‌ها بوسیله ضایعات کارخانجات تولید پارچه، کاغذ، چرم و صنایع داروسازی بوجود می‌آیند که این پساب‌ها درصد حذف مواد آلی ( COD ) و رنگ بالایی داشته و محیط زیست را شدیدا آلوده می‌کنند]1[.
رنگ‌ها مهم ترین آلوده‌کننده‌ها هستند و علت بوجود آمدن مشکلات زیستی، بهداشتی و سلامتی برای انسان‌ها و سایر موجودات زنده می‌باشند. مصرف این آب‌های آلوده تهدیدی جدی برای محیط زیست است ]3،2[. برای مثال، صنایع نساجی باعث تولید آلودگی آب‌ها می‌شوند. پساب خروجی‌ صنایع نساجی شامل مواد رنگی، جامدات سوسپانسه، ترکیبات آلی کلردار و برخی فلزات سنگین است که دارای pH و دمای گوناگونی هستند]4[.
در طی فرایند رنگ‌سازی %15-1 آلودگی رنگ وارد محیط زیست می‌شود. تصفیه این آب‌های آلودگی رنگی یک مسأله‌ی مهم برای صنایع می‌باشد. همچنین ترکیبات سمی بطور قابل توجهی از طریق فاضلاب‌های صنایع مختلف وارد محیط زیست می‌شود. این ترکیبات عمدتا قابلیت تجزیه حیاتی پایینی دارند و باعث آلودگی شدید محیط زیست می‌گردند]2،5،6[.
3 نوع روش تصفیه آب‌های آلوده شناخته شده‌اند: فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی]7[ .
اغلب ترکیبات آلی آروماتیک نسبت به تخریب بیولوژیکی مقاوم هستد و روش‌های بیولوژیکی تصفیه مانند جذب سطحی توسط کربن فعال و یا روش انعقاد شیمیایی و لخته‌سازی و تکنیک اسمز معکوس بدین منظور چندان موثر نیستند چرا که این روش‌ها عمدتا آلودگی را از فاز آبی به پساب جامد انتقال می‌دهند و پسماند ثانویه‌ای تولید می‌شود که نیاز به تصفیه بیشتر دارد]8،9،6[ .
در دو دهه گذشته تلاش‌های زیادی برای حذف این ترکیبات آلاینده از محیط‌های آبی صورت گرفته است. از جمله‌ی این روش‌ها می‌توان به فرایند‌های اکسیداسیون پیشرفته (AOPs) و استفاده از روش امواج التراسونیک اشاره نمود]10 [.
سونوشیمی زیست‌محیطی به عنوان یک شاخه علمی رو به رشد می‌باشد که به بحث در مورد تخریب ترکیبات آلی در محلول‌های آبی توسط امواج ماورای صورت می‌پردازد، این روش به عنوان یکی از روش‌های اکسیداسیون پیشرفته طبقه‌بندی می‌شود]11[. کارایی امواج ماورای صوت (US) در حذف ترکیبات آلی به تنهایی قابل توجه نمی‌باشد، بنابراین تلاش‌های زیادی برای افزایش سرعت فرایند صورت گرفته است]12 [.
 
1-2- آلودگی آب‌ها
با توجه به مطالب فوق جلوگیری از آلودگی آب‌ها و تصفیه آب‌های آلوده به عنوان یک ضرورت حیاتی مطرح است که در قدم نخست باید عوامل آلوده‌کننده را شناخت که این عوامل در سه گروه اصلی طبقه‌بندی می‌شوند:

• فاضلاب‌ها و پساب‌ها

• آلودگی‌های کشاورزی

• 

•  

• سایر آلوده‌کننده‌ها

 
1-3- روش‌های نوین تصفیه آب‌های آلوده
1-3-1- استفاده از فرایند‌های اکسیداسیون پیشرفته
محققین متعددی فعالیت خود را بر روی دسته‌ای از روش‌های اکسیداسیون تحت عنوان فرایند‌های اکسیداسیون پیشرفته متمرکز نموده‌اند. ویژگی عمده این فرایند‌ها این است که در دما و فشار محیط قابل انجام هستند. اگرچه فرایند‌های اکسیداسیون پیشرفته به دستجات متعددی مانند: UV/O3، UV/H2O2، UV/TiO2، US و فتولیز مستقیم توسط اشعه UV تقسیم می‌شوند، ولی ویژگی مشابه عمده آن‌ ها تولید حد واسط‌های فعال با عمر کوتاه حاوی اکسیژن مانند رادیکال هیدروکسیل می‌باشد. رادیکال‌های هیدروکسیل گونه‌های اکسیدکننده بسیار فعالی هستند که با ثابت سرعت بالا (106-109M-1s-1) به ترکیبات آلی حمله نموده و آن‌ ها را تخریب می‌نمایند. (جدول1-1).
 
جدول1-1: ثابت سرعت درجه دوم رادیکال‌های هیدروکسیل با ترکیبات آلی متعدد

 
انتخاب‌گری رادیکال‌های هیدروکسیل در حمله به آلاینده‌های آلی خیلی کم است، این ویژگی در واقع یک خاصیت مفید برای یک اکسیدکننده است است که در تصفیه پساب و به منظور حل مسایل و مشکلات آلاینده‌ها استفاده می‌شود. از آنجا که فرایند‌های اکسیداسیون پیشرفته از واکنشگر‌های گران‌قیمتی نظیر H2O2 و یا O3 استفاده می‌کنند، بنابراین در مواقعی که از فرایند‌های اقتصادی‌تری نظیر تخریب بیولوژیکی نتوان برای حذف آلاینده‌ها بهره برد، می‌توان فرایند‌های اکسیداسیون پیشرفته را جایگزین فرایند‌های مذکور نمود.
همانطوریکه در شکل 1-1 نشان داده شده است فرایند‌های اکسیداسیون پیشرفته به سه دسته فرایند‌های اکسیداسیونی، فتوکسیداسیونی و فتوکاتالیستی تقسیم‌بندی می‌شوند. در فرایند‌های فتواکسیداسیونی از ترکیب اشعه فرابنفش با یک اکسیدکننده نظیر H2O2 و یا O3 استفاده می‌شود و در فرایند های فوتوکاتالیستی از ترکیبات اشعه فرابنفش و یک فتوکاتالیزور نیمه‌رسانا نظیر ZnO، TiO2 و… استفاده می‌شود. بطور کلی فرایند‌های اکسیداسیون پیشرفته بر واکنش‌های تخریبی اکسیداسیونی متکی هستند که در طی این فرایندها رادیکال‌های آلی در اثر فتولیز آلاینده آلی و یا از طریق واکنش با رادیکال هیدروکسیل تولید می‌گردند. در مرحله بعد این حد واسط‌های رادیکالی توسط اکسیژن محلول به دام افتاده و از طریق رادیکال‌های پراکسیل منجر به پیشرفت و در نهایت کامل شدن فرایند معدنی‌سازی می‌شوند]13،14[.
شکل 1-1: فرایند‌های اکسیداسیون پیشرفته
 
1-3-2- کاربرد امواج التراسونیک در تصفیه آب
در دهه‌ های اخیر التراسوند در یک جایگاه مهمی در فرایند‌های مختلف صنایع مثل تصفیه آب های آلوده ،پزشکی و … جای گرفته است و در حفاظت محیطی شروع به یک انقلاب جدیدی کرده است.
1-4- قوانین التراسوند
اثرات شیمیایی و بیولوژیکی التراسوند برای اولین بار در سال 1927 توسط لومیس ارائه شد. بطور معمول برای یک شیمیدان، صوت به عنوان اولین صورت از انرژی برای فعال کردن یک واکنش شیمیایی مورد توجه قرار نمی‌گیرد. امروزه دانشمندان زیادی به یک موضوع تحقیقاتی جدید به نام سونوشیمی[1] علاقمند شده اند. این اصطلاح اساساً برای توصیف تأثیر امواج ماورای صوت بر واکنش‌های شیمیایی، همچنین به فرایندهایی که انرژی ماورای صوت در آن‌ ها مورد استفاده است، به کار می‌رود. این اسم از یک پیشوند به نام سونو که نشان‌دهنده‌ی صوت است مشتق شده است، مانند تکنیک‌های قدیمی‌تری نظیر فوتوشیمی و الکتروشیمی که نور و الکتریسیته را برای رسیدن به فعالیت شیمیایی مورد استفاده قرار می‌دهند. در هر حال برخلاف بسیاری از تکنولوژی‌های شیمیایی که نیاز به برخی خاصیت‌های خاص سیستم است تا مورد استفاده قرار گیرند، مانند استفاده از ماکروویو (گونه‌های دوقطبی)، الکتروشیمی (محیط هادی) و فوتوشیمی (حضور کورموفور: گروهی است که قادر است توسط تابش نور فعال شود)، در امواج ماورای صوت تنها نیاز به حضور یک مایع برای انتقال انرژی آن است. از این نظر سونوشیمی می‌تواند به عنوان یک روش عمومی فعالسازی مانند ترموشیمی (گرما) و پیزوشیمی (فشار) مورد توجه قرار گیرد]15[.
[1] Sonochemistry
 

1-1     معرفی مجتمع پتروشیمی جم

       صنعت پتروشیمی در ایران تحولات ودگرگونی های فراوانی داشته است . تحولاتی كه این صنعت عظیم را رفته رفته به صنعت اول كشور تبدیل می­كند. صنعت پتروشیمی به عنوان یكی از منابع تامین نیازهای بسیاری از صنایع داخلی ، صدور وتولید فرآورده ­های خود و منبع مهم ارزآوری و اشتغال­زایی برای كشور ، از جایگاه ویژه­ای برخوردار است . براین اساس در چهار چوب برنامه سوم توسعه اقتصادی كشور، طرح­های پتروشیمی در منطقه ویژه اقتصادی انرژی پارس جنوبی پیش بینی شده است. طرح مجتمع الفین دهم (پتروشیمی جم) یكی از طرح­های برنامه استراتژیک توسعه صنایع پتروشیمی كشور می باشد.
این مجتمع كه در منطقه ویژه اقتصادی انرژی پارس جنوبی قرار دارد شامل واحد های الفین، پلی اتیلن سبك خطی، پلی اتیلن سنگین، پلی پروپیلن هر كدام به ظرفیت 300 هزار تن در سال، واحد منواتیلن گلایكول  به ظرفیت 400 هزار تن در سال و دی تری اتیلن گلایكول، جمعاً به میزان 43 هزار تن در سال می باشد.
ضمناً واحدهای آلفا الفین به ظرفیت 200 هزار تن و واحد بوتادین به ظرفیت 130 هزار تن در سال، واحدهای دیگر این مجتمع می باشد.
واحد الفین مجتمع پتروشیمی جم، با ظرفیت یک میلیون و320 هزار تن در سال اتیلن، در حال حاضر بزگ­ترین واحد الفین جهان است. این واحد كه به واحد كراكینگ نیز معروف می­باشد از قسمت ­های مختلفی تشكیل یافته است كه عبارتند از:

• كوره های كراكینگ

• 

•  

• قسمت گرم

• كمپسور گاز، شستشو با كاستیک وخشك كردن

• بازیابی اتیلن و متان زدایی

• جداسازی برش دوکربنه

• جداسازی برش سه کربنه

• جداسازی برش چهار کربنه

• سیستم­های تبرید

• سیستم­های كمكی

• مخازن محصول

خوراك واحد از قسمت ­های مختلف تهیه می­ شود كه از طریق چندین خط لوله به واحد ارسال می­ شود كه به سه دسته تقسیم می گردد:

• خوراك مایع از پنج خط تشكیل شده شامل:

• رافینیت[1] برشC5 ازمجتمع آروماتیک چهارم در دمای 45 درجه سانتیگراد و فشار 6 بار

• C5+از مجتمع الفین نهم در دمای 50 درجه سانتیگراد و مینیموم فشار لازم 11 بار

• LPG[2] از آروماتیک چهارم در دمای 45 درجه سانتیگراد و فشار 16 بار

• دو خط اتان یكی اتان تازه از پتروشیمی پارس (واحد استحصال اتان) ودیگری از فازهای 4و5 كه تحت فاز گازی می­باشد .این خوراك به كوره­های گازی ارسال می­ شود . دمای مورد نظر 35 درجه سانتیگراد و فشارمینیموم حدود 17 بار می­باشد.

• یک جریان برش C3+از الفین نهم وارد می­گردد این خوراك به قسمت جداسازی واقع در منطقه كمپرسور ارسال می­گردد. دمای مورد نظر 45 درجه سانتیگراد ومینیمم فشار 16 بار می­باشد.

خوراک­های مایع از آروماتیک چهار با هم مخلوط شده و به ظرف ذخیره خوراک مایع ارسال می­ شود. این مخلوط بوسیله پمپ و پس از مخلوط شدن با پروپان برگشتی وبرش­های چهار کربنه وLPG  به پیش­گرم­کن خوراک مایع رفته و سپس به کوره ها ارسال می­ شود.
پیش از توضیح واحدهای مختلف موجود در الفین دهم نمودار کنده­ای[3] این مجتمع به منظور درک بهتر توضیحات پیش­رو ارائه می­گردد (تصویر1).

1-1- اسکیزوفرنیا

اسکیزوفرنیا (روان گسیختگی) سندرومی بالینی شامل آسیب های روانی متغیر اما عمیقاً ویرانگری است که شناخت، هیجان[1]، ادراک و سایر جنبه های رفتار را درگیر می کند. بروز این تظاهر در افراد مختلف و در طول زمان متغیر است اما تأثیر بیماری همواره شدید و معمولا دیرپا[2] است. اسکیزوفرنیا معمولاً قبل از 25 سالگی شروع می شود و تا آخر عمر پایدار می ماند و هیچ یک از طبقات اجتماعی از ابتلای به آن مصون نیستند. بلویلر[3] اصطلاح اسکیزوفرنیا را وضع کرده است تا مبیّن گسیختگی[4]هایی باشد که میان فکر، احساس، و رفتار بیماران مبتلا به این اختلال وجود دارد (کاپلان، 1378).

یک درصد جمعیت جهان، به اختلال اسکیزوفرنی دچار هستند و معمولا گزارش می شود که به طور مساوی بر جنس زن و مرد تاثیر گذار است (هر چند بحث در مورد خطر بیشتر برای مردان وجود دارد (Aleman et al., 2003).

میزان بروز سالیانه اسکیزوفرنی از 5/0 تا 5 در صد در هر 10000 نفر متغیر است و این میزان در نواحی جغرافیایی مختلف نیز یکسان نیست. مثلاً، میزان بروز اسکیزوفرنی در افرادی که در نواحی شهری جوامع صنعتی به دنیا آمده اند بیشتر است (کاپلان، 1378).

1-1-2- علائم اسکیزوفرنیا

– نشانه های مثبت[5]: رفتارهای عجیبی هستندکه به رفتارهای عادی فرد بیمار افزوده می شوند و شامل هذیان ها[6]، تفکر و گفتار از هم گسیخته، توهم[7] و رفتارهای عجیب و غریب[8]می باشند.

انواع هذیان:

هذیان گزند و آسیب[9]: فرد مبتلا تصور می کند دیگران می خواهند به او آسیب برسانند.

هذیان عظمت (بزرگ منشی)[10]: به عنوان مثال فرد مبتلاء تصور می کند ناپلئون است.

هذیان کنترل: فرد مبتلاء تصور می کند دیگران افکار او را کنترل می کنند.

هذیان تنی (بدنی، جسمی)[11]: فرد تصور می کند فکر و ذهنش پاره می شود.

توهم: در بیماران مبتلا به اسکیزوفرنی، هر یک از پنج حس ممکن است دچار حالات توهمی گردد. اما شایع ترین توهم ها، توهم های شنوایی است. این صداها اغلب به تهدید، اهانت، اتهام یا فحاشی می پردازند. ممکن است دو یا چند صدا باشند که با هم به گفتگو می پردازند و یا یک صدا باشد که در مورد زندگی یا رفتار بیمار اظهار نظر می کند. توهم های بینایی هم شایع است، اما توهمهای لمسی، بویایی و چشایی معمول نیست.

– نشانه های منفی[12]: شامل کمبودهایی در شخصیت است و عبارتند از واکنش های سطحی، از دست دادن اراده، گریختن از اجتماع، عدم بروز عواطف[13] و عدم لذت[14] از زندگی می باشد.

– اختلالات شناختی[15]: شامل اختلال در توجه، حافظه، تمرکز، یادگیری و حل مساله می باشد. اختلالات شناختی دارای تاثیری منفی بر روی عملکرد های روزانه فرد می باشد (Palmer et al., 1997, Goldberg et al., 1995).

:

پژوهش حاضرمطالعه­ ای مردم‌شناختی با گرایش میان رشته­ای با عنوان «مطالعه مردم‌شناختی جذب جهانگرد با تکیه بر آیین‌های ویژه ایرانی» است که در چهار فصل بر اساس بررسی نمونة موردی «آیین نوروز در شهر شیراز» تنظیم و تدوین شده است و در تمامِ مراحل پژوهش از کمک‌های علمی‌و همراهیِ استادان گرامی‌جناب دکتر محمد همایون سپهر، استاد راهنما و جناب دکتر سید محمد سید میرزایی، استاد مشاور بهره گرفته است.

از آنجا که پژوهشگر به واسطﮥ انتقالِ موقت به مدت دو سال در شهر شیراز ساکن بود پژوهشگر در بخش میدانی تحقیق خود از روش مشاهده با مشارکت مستقیم و فعالانه در جامعه مورد مطالعه بهره جسته است.

و برای تحقیق این نوع از گردآوری داده‌ها از مصاحبه مشارکت آمیز یادداشت‌نویسی و تصویر برداری به هنگام مشاهده و همینطور طراحی، اجرا و پر کردن پرسش نامه استفاده کرده است.

پژوهشگر با راهنماییِ اساتید خود در این تحقیق به سراغ حوزه­ای کاملاً جدید رفته است زیرا با اینکه دانش میان رشته­ای مردم‌شناسی گردشگری در ایران ناشناخته نیست اما تاکنون در مطالعه‌ای میدانی جهانگردی و گردشگری از دیدگاه مردم‌شناسی مورد توجه قرار نگرفته بوده است.

هدف این تحقیق معرفی آیین‌های شاخص ایرانی و به عنوان مهمترین آنها، نوروز، در جایگاه صورتِ فرهنگی با تواناییِ نمادینِ معرفیِ شئون متنوع فرهنگِ ایرانی و قابلیت‌های این فرهنگ سترگِ ملی برای شناسایی شدن و به کار گرفته شدن در صنعت جهانگردی است؛ که خود به احیاء رونق و دیرپایِ آن و دیگر صورت‌های فرهنگی منجر خواهد شد و همین طور است موضوعِ اشتغال زایی و توسعۀ ملی و همین طور به دست آوردنِ احساس عِزتِ نفسِ، غرور و هویتِ قومی‌و ملی در میان آحاد اقشار اجتماع.

ایران سرزمینی چند قومی‌و چند فرهنگی است. فرهنگ ایرانی مجموعه ­ای از فرهنگ­های بومی ‌و محلی اقوام ایرانی در گسترﺓ ملی این سرزمین از دیرباز تاکنون همواره با وفاق و همدلی در کنارِ هم زیسته‌اند و در این میان این مجموعه بهم پیوسته همواره در تبادل و همکاریِ نزدیک با سایر فرهنگ‌های بشری بوده است.

و خود یکی از مهم‌ترین فرهنگ‌هایِ باستانی و تاریخیِ جهان است در این میان برای وحدت ملی، پیوندهای غنی سرزمینی و مشترکات

 فرهنگی است، اما تفاوت‌ها و تشخص‌هایِ بومی‌و محلی نیز از جنبه‌هایِ قدرت و غنایِ این فرهنگ است. ایران با تنوع اقوام یکی از غنی ترین فرهنگ‌ها را داراست.

در انجام این پژوهش ابزارها و فنون غالباً فنون مردم نگارانه بوده است و برای انجام مطالعات میدانی پژوهشگر در شهر شیراز ساکن بود و زیسته است زیرا بر این باوریم که رکن اصلی مطالعات مردم‌شناسی، مطالعات مردم نگاری و اتنوگرافیک است در عین حال امروزه پژوهش‌های مردم‌شناختی به تدریج جای خود را در مطالعات میان رشته­ای کاربردی باز کرده ­اند و این به دو دلیل اتفاق افتاده است: یکی گسترش مراکز دانشگاهیِ ترویج و تحقیق در این رشته و دیگر گسترﺓ بکر و متنوع فرهنگی و جغرافیایی و ضرورت‌های اجتماعی، اقتصادی و فرهنگیِ امروز جامعه ایرانی.

در پژوهش حاضر هویت آیینی-قومی‌و شهری تاریخی-فرهنگی به یک موضوع پژوهشی تبدیل شده که می‌تواند راهگشای شکوفایی اقتصادی صنعت جهانگردی و جلوگیری از آسیب‌ها و مضراتِ این صنعت از قبیل آسیب‌ها و دست درازی‌ها در طبیعت، فرهنگ و بطور کلی تقابل با اصولِ توسعه پایدار باشد.

در این تحقیق با طرح این صورت‌هایِ فرهنگیِ مردمی‌بر آیین و آداب و رسوم تاکید شده است.

زیرا در میان صورت‌هایِ فرهنگ مردم، آداب و رسوم و از جمله آیین‌ها و جشن‌ها مهم‌ترین و زنده ترین بخش ِ فرهنگ جوامع انسانی است که چون در پاسخ جامعه به طبیعت، محیط و تاریخ ابداع و ادامه یافته است خود، همواره خودش را احیاء کرد، و احساس تداوم و هویتِ را در اجتماعات انسانی به وجود می‌آورد و نوآوری‌هایِ انسانی را نیز ارتقا می‌بخشد و باعث احترام متقابل میان جوامع می‌شود، احترامی‌که خواسته پاک ترین  و زیباترین قلوبِ انسانی است و از مهم‌ترین لوازم توسعه پایدار.

در واقع با این نگاه این تفاوت‌ها و تشخص‌های فرهنگی است که ارزشمند و قابل تامل است و برای نزدیکی انسان‌ها به یکدیگر لازم نیست که همه همشکل باشند، یک شکل لباس بپوشند و به یک گونه غذا بخورند و اوقات فراغت شان را یک شکل بگذرانند.

با این همه آیین‌ها چون پیچیده نیستند به راحتی ازیاد مردم نمی‌روند و در همان دیدار نخست نیز بر دیدار کننده تاثیر می‌گذارند. آیین‌ها در عین حال چون موجد باورهای اسطوره‌ای هستند و اسطوره‌ها نیز مشابهت‌ها و نزدیکی‌ها یشان بسیار است، می‌توانند  هیجان انگیز و برانگیزاننده باشند. انسانِ با آیین است که بار زمان را تاب می‌آورد.

آیین به مکانی که در آن اجرا می‌شودف زیباییِ اساطیری می‌بخشد. نوروز آیینی مرتبط با زمان است. این ارتباط اما ارتباطی خطی و یک سویه نیست. آیین به زمان حجم می‌دهد و آن را از خطی بودن و گذشته شدن نجات می‌بخشد و در عین حال توالی زمان و گذر فصل‌هاست که آیینی چون نوروز را باعث می‌شود و به آن هویت می‌دهد.

آیین، امروزه تنها مرهم بر دردهایِ ناشی از زمان و رنج‌های روحِ زخم خورد. از زمانِ آدمی‌است که هر کس، همه چیز و باز همه چیز را در معرض پیری و فرسودگی می‌بیند.

انسان چون خود همواره با مقوله زمان درگیر است و در چنبره ان گرفتار دوست دارد که نوع برخورد، آداب، آیین‌ها ارتباط دیگری را با زمان ببیند و از آن بهره برد، این یکی از دلایلِ گردشگری مبتنی بر آیین‌های ویژه است.

در این نوشتار، میزان جذب جهانگرد با تکیه برآیین نوروز در شیراز از نظر علم مردم‌شناسی مورد بررسی قرار می‌گیرد.روش انجام این پژوهش به صورت توصیفی است و روش گردآوری اطلاعات به صورت میدانی، مشارکتی و کتابخانه‌ای هست. روش گردآوری اطلاعات میدانی این پژوهش نتیجه سال‌ها مطالعه، مسافرت، مصاحبه، عکسبرداری و حضور و زندگی در شهر شیراز است

• بیان مسئله

كشور ایران سرزمینی است با تاریخی كهن و سرشار از تنوع قومی و آكنده از فرهنگ های گوناگون و  به هم پیوسته است. جلوه های تمدنی، تاریخی، دینی و فرهنگی موجود در ایران، آن را به منطقه ای در جهان مبدل ساخته؛ كه از نظر ویژگی های فولكوریک و آیینی منحصر به فرد و شاخص است و این الگوهای خاص فرهنگی كه شامل آداب و رسوم، لباس، جشن ها، شیوه های زندگی، اعتقادات مذهبی و.. برای گردشگران بسیار جالب اند. جشن ها و آئین های ملی مانند نوروز، چهارشنبه سوری، شب یلدا، گلاب گیران، جشن انار، زعفران، سوگواریها و برخی جشن های باستانی با تاریخ و گذشته ملت ایران پیوستگی یافته اند و در اثر گذشت زمان و نقش های ماندگار به آئین های پایدار ملی تبدیل شده اند.مراسم و آئین های هر قومی آئینه ای است از چگونگی اعتقادات، فرهنگ، تاریخ، اسطوره و آداب عمومی كه ملت ها و اقوام با پرورش و تكامل آن ها ضمن حفظ هویت و توسعه فرهنگی به انتقال تجارب خود به نسل های بعدی و به دیگر ملت ها و اقوام مبادرت می ورزند و راز بقای خود را دوام و قوام می بخشند.امروزه شناخت جزئیات مربوط به انواع مراسم و آئین ها، از طریق روش شناسی و بررسی های علمی دانش مردم شناسی دامنه وسیع تری یافته است.