وبلاگ

:
جذب سطحی به عنوان گرفتن و جذب کردن مولکول ها یا یون ها یا اجزایی از یک فاز به وسیله سطوح داخل و خارجی یک فاز جامد تعریف می شود. واکنش های انجام گیرنده در سطح تماس جامد و مایع، تعیین کننده میزان و شدت جذب خواهند بود.
در این تحقیق ابتدا مقادیر مشخص آرسنیک و جیوه را در آب حل کرده و سپس با بهره گرفتن از فرایند جذب سطحی در دما و فشار محیط یون آرسنیک و جیوه با بهره گرفتن از جاذب های متفاوت جذب شده اند. از اهداف این تحقیق علاوه بر بررسی پلیمرهای هادی و کاربرد آنها، از این پلیمرها پس از ساخت به عنوان جاذب استفاده می شوند. و نیز طرز تهیه پلیمر پلی پیرول و کامپوزیت های مختلف آن مانند کامپوزیت پلی پیرول با پلی وینیل الکل، پلی پیرول با پلی اتیلن گلیکول و… مطالعه شده است.
هدف اصلی این تحقیق جذب آرسنیک و جیوه از آب با بهره گرفتن از پلیمر پلی پیرول و کامپوزیت های آن و مقایسه آن با جاذب هایی مثل زغال فعال و بنتونیت در فرایند جذب سطح می باشد.
فصل اول
1-1- کلیات

سال های متمادی است که شیوه زندگی انسان ها بر اثر رشد صنعت از حالت پراکنده به صورت متمرکز تغییر یافته است. این شیوه زندگی در تمامی ابعاد، تغییر و تبادلات فراوانی را به دنبال داشته و برای روند خود از منابع متعدد طبیعی مایه گرفته است و نیز پیشرفت های عظیم صنعتی در هر اجتماعی به وجود و فراوانی آب مربوط می باشد. بنابراین اولین نتیجه فعالیت های اجتماعی و صنعتی انسان به صورت 

ویرانگری و تخریب محیط زندگی از طریق آلوده سازی منابع آب – خاک – هوا و تمام چیزهایی که در بهتر زیستن او دخالت دارند ظاهر می شود.

اگر آب های مصرف شده که به منابع اولیه برگردانیده می شود حاصل فعالیت های صنعتی باشد محتوی هزاران ترکیب شیمیایی که در صنایع مورد مصرف قرار گرفته است خواهند بود. بعضی از این ترکیب های شیمیایی حاوی فلزات سنگین می باشد که در پساب ها (فاضلاب های صنعتی) موجود می باشد که صنعت استفاده کننده پس از مصارف صنعتی بدون کمترین توجهی به استانداردهای محیط  زیست در محیط رها می شوند که برای سلامتی هر موجود زنده ای خطرناک می باشند.
فلزات سنگین دارای منشأ طبیعی و هم ناشی از فعالیت های بشری هستند و با ظهور تکنولوژی های پیشرفته استفاده از این فلزات افزایش می یابد. از فلزات سنگین، سمی و خطرناکی که در پساب ها موجود می باشد می توان آرسنیک و جیوه را نام برد. یکی از فرایندهای معمول و اقتصادی که برای حذف و یا جدا نمودن فلزات سنگین از آب به کار برده می شود فرایند جذب سطحی می باشد.
جذب سطحی به عنوان گرفتن و جذب کردن مولکول ها یا یون ها یا اجزایی از یک فاز به وسیله سطوح داخلی و خارجی یک فاز جامد تعریف می شود. جذب به علت نیروی جاذبه اتم ها و مولکول های سطح جاذب انجام می گیرد. وقتی که اجزا ناخالصی از فاز مایع به سطح جاذب جذب می گردند، این عمل را جذب سطحی جامد – مایع گویند. واکنش های انجام گیرنده در سطح تماس جامد و مایع، تعیین کننده میزان و شدت جذب خواهند بود. جذب سطحی کاربردهای فراوانی در فرایندهای کنترل و تصفیه آلودگی دارد که از میان آنها به جذب سطحی فلزات سنگین نیز می توان اشاره کرد.
جذب سطحی را می توان به دو طریق تقسیم بندی نمود:
1) جذب سطحی فیزیکی و 2) جذب سطحی شیمیایی. جذب سطحی فیزیکی عمدتا در اثر نیروهای واندروالس به وجود آمده و یک فرایند قابل برگشت است. وقتی که نیروهای مولکولی بین مولکول های محلول و جاذب بزرگتر از نیروهای بین مولکولی بین مولکول های محلول و حلال باشد، محلول روی سطح جاذب، جذب خواهد شد. یک مثال برای جذب فیزیکی، جذب سطحی توسط کربن فعال می باشد. کربن فعال دارای تعداد زیادی مجاری موئینه ای در داخل ذرات کربن بوده و سطح قابل دسترس شامل سطح منافذ و سطح خارجی ذرات می باشد. مساحت سطح منافذ به مراتب از مساحت سطح ذرات بزرگتر بوده و بیشترین میزان جذب سطحی در این سطوح رخ می دهد. برای کربن فعال نسبت مساحت کل سطح به جرم بسیار زیاد می باشد. در جذب شیمیایی یک واکنش شیمیایی بین مواد جامد و محلول جذب شده انجام می شود که غیرقابل برگشت است. فرایند جذب شیمیایی به ندرت برای جذب فلزات سنگین استفاده می شود ولی استفاده از فرایند جذب فیزیکی رایج است. سرعت جذب به وسیله یک سری از مکانیسم های انتقال جرم محدود می شود. این مکانیسم ها عبارتند از:
1) حرکت ماده جذب شونده از داخل توده مایع به لایه مایع مرزی احاطه کننده ماده جاذب، 2) نفوذ ماده جذب شوند از داخل لایه مرزی، 3) نفوذ ماده جذب شونده به داخل منطقه موئینگی یا خلل و فرج داخل ماده جاذب و 4) جذب ماده جذب شونده به دیواره ها یا سطوح مجاری موئینه. مرحله دوم مکانیسم جذب به نام نفوذ فیلم و مرحله سوم به نام نفوذ منفذی مشهور است. وبر در سال 1972 دریافت که راهبری راکتورهای اختلاط ناپیوسته یا جریان پیوسته با سرعت های جریان بهم زنی مشابه تصفیه آب سرعت جذب معمولا با نفوذ فیلم (مرحله دوم) یا در بعضی مواقع به وسیله نفوذ منفذی محدود می شود.