انتخاب صفحه

فهرست مطالب    

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل اول:مقدمه و کلیات تحقیق

با گسترش صنایع و کارخانجات، ناگزیر پساب های صنعتی نیز به شدت رو به افزایش است. آزادسازی این پساب ها در محیط زیست موجب اختلال در زندگی انسان و موجودات زنده می شود.رنگ ها بخش مهمی از ضایعات صنایع می باشند که به شدت روی آب تاثیر گذاشته و به سختی قابل جداسازی است .بسیاری از صنایع، مثل صنایع کاغذ، نساجی، پلاستیک، از انواع رنگ ها استفاده می کنند. که در این میان کاربرد رنگ در صنایع نساجی چشمگیر است.حضور مقدار کمی رنگ درپساب  صنایع نساجی موجب کاهش شفافیت و ایجاد واکنش های شیمیایی در آب می شود. رنگ ها به صورت هیدرولیز شده در پساب ها وجود دارند که توسط فیلتر ها قابل جداسازی نیستند]12[. در سال 1997 سازمانی در بریتانیا با عنوان ETAD[1] شکل گرفت که هدف آن تصویب قوانینی جهت ارائه شاخص هایی برای توسعه بهداشت آب و پساب های صنعتی بوده است.این سازمان بالغ بر 4000 نوع رنگ را مورد مطالعه قرار داد و آلوده ترین رنگ را رنگ های بازی معرفی نمود. در سال 1997 سازمان محیط زیست بریتانیا اعلام کرد که درصد حضور رنگ در پساب های صنعتی باید صفر باشد، یعنی نباید هیچ رنگی در آب حضور داشته باشد و وارد محیط زیست شود.میزان مصرف آب در صنایع نساجی 250-25 متر مکعب به ازی هر تن محصول است]3و2[.رنگ ها دارای ساختاری پیچیده اند که در صنایع نساجی به مقدار گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته و سرانجام وارد محیط زیست می شوند]4[. رنگ ها از نظر شیمیایی و کاربرد به گروه های مختلفی تقسیم می شوند]5[.عمدتا به دلیل راندمان پایین رنگرزی و گاها بنا به ماهیت رنگ ها ، حدود 50 درصد رنگ های راکتیو،20-8 درصد رنگ های دیسپرس[2]، و یک درصد از رنگ های پیگمنت[3] مستقیما وارد فاضلاب می شوند]6و7[.رنگ های راکتیو آزو بزرگترین دسته از رنگ های مصنوعی محلول در آب بوده که دارای بیشترین تنوع می باشند.معمولا این رنگ ها نسبت به تجزیه بیولوژیکی مقاوم بوده و قابل حذف نمی باشند. دلیل آن شاید فقدان آنزیم های ضروری برای تجزیه رنگ ها در محیط زیست است ]9.[هیدرولیز رنگ زمانی اتفاق می افتد که مولکول رنگ به جای واکنش با گروه های هیدروکسیل سلولز با آب واکنش می دهد]8[. رنگ های هیدرولیز شده قابل استفاده مجدد نمی باشند]7[.

از آنجا که بسیاری از رنگ ها از طریق تجزیه بیولوژیکی قابل حذف نمی باشند ، تحقیقات در زمینه  حذف آن ها بسیار مورد توجه قرار گرفته است]6[.مطالعات نشان داده که رنگ ها دارای خاصیت سرطان زایی به ویژه سرطان مثانه در انسان می باشند]10[. در نتیجه رنگ های نساجی تهدیدی برای سلامت انسان و محیط زیست در سراسر جهان محسوب می شود و پساب ها باید قبل از ورود به طبیعت به نحو مطلوبی پالایش شوند ]11و1[.در شرایط متداول 50 – 20 درصد از رنگ های راکتیو مصرفی در فرایند نساجی هدر رفته و به دلیل تغییر ساختار شیمیایی در طی مرحله رنگرزی نمی توانند مورد استفاده مجدد قرار بگیرند.تخلیه کنترل نشده این رنگ ها اثرات غیر قابل جبرانی را در بر دارد . رنگ های راکتیو در مقابل نور و عوامل شیمیایی مقاوم بوده و در محیط های طبیعی بسیار پایدار می باشند. لذا مدیریت فاضلاب های حاوی رنگ های راکتیو از دیدگاه زیست محیطی حائز اهمیت است. رنگ های راکتیو سولفوناته و بسیار محلول در آب بوده و جذب آنها بر روی توده های بیولوژیکی ضعیف است و تحت شرایط هوازی در سیستم های تصفیه متداول تجزیه نمی شوند]1 [.

1-1-   طبقه بندی رنگ ها:

معمولا ترکیبات رنگی را به طرق مختلفی طبقه بندی می کنند مثلا رنگ های گیاهی و غیر گیاهی ، رنگ های طبیعی و مصنوعی ، آلی و معدنی . ولی یکی از طبقه بندی ها بر اساس کاربرد هاست در زیر رنگ ها بر این اساس طبقه بندی شده اند]1 [.

1-1-1-  رنگ های بازی[4]:

این نوع رنگ ها از ترکیبات آلی یا هیدروکلرید ها می باشند که کروموفورها به صورت کاتیونی است.ازین نظر به این دسته رنگ های کاتیونی هم می گویند و معمولا داری فرمول عمومی HO- – R- – NH2 می باشند. رنگ باز وقتی ظاهر می شود که به صورت نمک درآید ، رنگ های مختلفی به این گروه تعلق دارند.:

  • مشتقات تری فنیل متان نظیر مالاکیت[5] سبز ، متیل سبز ، …
  • مشتقات تیازین که بارزترین نمونه آن آبی متیلن است.
  • رنگ بازی که حاوی اکسازین است ، مانند آبی ملدولا
  • آذین ها مثل قرمز خنثی
  • رنگ های بازی که حاوی آزو هستند ، مثل قهوه ای بسیمارک]1 [.

1-1-1-1-خصوصیات رنگ های بازی:

رنگ های بازی به راحتی در الکل حل می شوند ، ولی به ندرت و تحت شرایط ویژه در آب حل می شوند. در برخی موارد انحلال با تجزیه مولکول رنگ همراه می شود .

بدون استثنا همه ی آن ها با اسید تانیک ترکیب شده به جسم نامحلول تبدیل می شوند]12[.

1-1-1-2-  کاربردهای رنگ بازی در رنگرزی:

الیاف سلولزی تمایلی به واکنش با رنگ های بازی ندارند مگر اینکه تمایل با آغشته کردن اسید تانیک به عنوان تثبیت کننده  با الیاف سلولزی ایجاد گردد.رنگ های بازی برای رنگ آمیزی ابریشم و پشم مناسب هستند برای الیاف سنتزی نیز عملیاتی شبیه با الیاف سلولزی باید انجام داد]1 [.

1-1-2-  رنگ های اسیدی[6]:

این رنگ ها نمک های سدیم، اسیدهای سولفونیک و کربوکسیلیک هستند و برای الیاف سلولزی نامناسب هستند . اما برای الیاف پروتئینی و پلی آمیدی مناسبند. رنگ های اسیدی فقط به کمک گرما جذب الیاف می شوند و در کمتر از 39 درجه جذب الیاف نمی شوند و هر چه دما بالاتر رود جذب رنگ بیشتر می شود . این گروه شامل:

  • مشتقات تری فنیل متان[7]،مانند آبی زایلین[8]
  • رنگ های نیترو که ترکیب آروماتیک موجود در ساختار آن نیترو شده اند معمولا برای الیاف پروتئینی مناسبند مثل زرد مفتول
  • رنگ های حاوی گروه آزو مثل آزوگراتین]1 [.

1-1مقدمه……………………………………………………………………………….2

1-2-طبقه بندی رنگ ها……………………………………………………………….4

1-2-1-رنگ های بازی…………………………………………………………………4

1-2-1-1-خصوصیات رنگ های بازی…………………………………………………..5

1-2-1-2-کاربرد رنگ های بازی………………………………………………………..5

1-2-2-رنگ های اسیدی………………………………………………………………5

1-2-3-رنگ های مستقیم……………………………………………………………..6

1-2-4-رنگ های دندانه ای…………………………………………………………….6

1-2-5-رنگ های آزوییکی……………………………………………………………..7

1-2-6-رنگ های گوگردی……………………………………………………………..7

1-2-7-رنگ های خمره ای…………………………………………………………….7

1-2-8-رنگ های کلوییدی…………………………………………………………….8

1-2-9-رنگ های فعال………………………………………………………………….8

1-3-آلودگی ناشی از رنگ ها………………………………………………………..9

1-3-1-آلودگی ناشی از حلال ها و کنترل آن……………………………………….9

1-3-2-آلودگی ناشی از رنگ ها و کنترل آن ها……………………………………10

1-3-2-1-رنگ های اپوکسی…………………………………………………………10

1-3-2-2-رنگ های پلی اورتانی…………………………………………………….10

1-3-2-3-رنگ های وینیلی…………………………………………………………11

1-3-3-آلودگی ناشی از رنگدانه ها……………………………………………….11

1-4-مطالعات در طراحی رنگ ها…………………………………………………….11

1-4-1-رنگ هایی برای پلی استرها………………………………………………..12

1-4-2- رنگ هایی برای پلی آمیدها و پروتئین ها……………………………….12

1-4-3-رنگ هایی برای پلیمرهای کاتیونی………………………………………..12

1-4-4-رنگ برای پلیمرهای سلولزی………………………………………………12

1-4-5-رنگ مو ها……………………………………………………………………13

1-5-کاربرد رنگ ها………………………………………………………………….13

1-6-جنبه های محیط زیستی…………………………………………………..17

1-7-جنبه های سمی بودن رنگ…………………………………………………17

1-8-حذف رنگ از پساب رنگی……………………………………………………18

1-8-1-ویژگی فاضلاب های نساجی……………………………………………..18

1-9- تصفیه فاضلاب نساجی……………………………………………………..19

1-9-1تیمارهای فیزیکی……………………………………………………………23

1-9-1-1-جذب……………………………………………………………………….23

1-9-1-2-فیلتراسیون غشایی………………………………………………………24

1-9-1-3-تبادل یونی…………………………………………………………………24

1-9-1-4-انعقاد………………………………………………………………………24

1-9-2-تیمارهای شیمیایی…………………………………………………………25

1-9-2-1-شناساگر فنتون…………………………………………………………..25

1-9-2-2-ازون دهی………………………………………………………………….25

1-9-2-3-فتوشیمیایی………………………………………………………………26

1-9-2-4-سدیم هیپوکلراید………………………………………………………….26

1-9-3-الکترولیز……………………………………………………………………….26

1-9-4-اکسیداسیون هوای مرطوب…………………………………………………26

1-9-5-فراصوت………………………………………………………………………27

1-9-6-تیمار بیولوژیکی……………………………………………………………..27

1-10-جذب……………..…………………..…………..…………………………………29

1-10-1 جاذب های رایج ……………………………………………………29

1-10-1-1-کربن فعال……………………………………………………………….30

1-10-1-2-چیپس چوب……………………………………………………………..30

1-10-1-3-زغال نارس……………………………………………………………….30

1-10-2-جذب سطحی……………………………………………………………….31

1-10-2-1-عوامل موثر بر روی جذب………………………………………………..31

1-10-2-1-1-سطح تماس……….……..………………………………………………..32

1-10-2-1-2-غلظت………………………………………………………………………….32

1-10-2-1-3-دما……………….………………………………………………………….32

1-10-2-1-4-نوع ماده جاذب و جذب شونده…………….……………………………..32

1-10-2-1-5- حالت ماده جاذب و جذب شونده..…………..………………………..32

1-10-2-1-6-pH محیط………………………………………………………………..33

1-10-3-ایزوترم های جذب…………..……………..……………………………………..34

1-10-3-1-مدل ایزوترم لانگمویر…………..……………….………………………………34

1-10-3-2-ایزوترم فروندلیچ…………………………….……………………………………35

1-10-4-مدل های سینتیکی……………..…………….………………………………..36

1-11-متیل اورانژ……….………..…………….…………….……………………………….38

1-12-طبقه بندی رنگ های آزو..………………..……………..…………………………..38

1-12-1-مونو آزو………….………………..…….…………………………………………38

1-13-ویژگی های پلی پیرول و کامپوزیت هایش…………………………………..39

1-13-1-روش تولید……………………………………….………..……….………..39

فصل دوم:ادبیات و پیشینه تحقیق

در این فصل که اختصاص به مطالعه های کتابخانه­ای دارد تاریخچه جذب سطحی، مروری بر تحقیقات انجام شده توسط محققین و دانشجویان در جای جای دنیا و همچنین تحقیقاتی که در کشور ایران انجام گرفته پرداخته می­شود با توجه به این که رنگ مورد مطالعه جهت جذب  متیل اورانژ می­باشد بیشتر سعی بر این شده که موارد جذب این رنگ توسط جاذب­های مختلف بیان گردد. مطالعه و کاربرد جاذب­های مناسب در تصفیه آب و فاضلاب سابقه طولانی دارد به طوری که کاربرد جاذب در ایالات متحده آمریکا در واحد­­­های تصفیه آب به سال 1883 میلادی می­رسد. معروفترین جاذب­ها در تصفیه آب و فاضلاب کربن فعال می­باشد که کاربرد آن از جنگ جهانی اول و استفاده در ماسک های شیمیایی آغاز گردید. هم چنین کربن فعال در سال 1920 در شیکاگو برای کنترل بوی ناشی از کلروفنل استفاده گردید. امروزه کربن فعال به عنوان جاذبی خوب در حذف آلاینده­ها کاربرد وسیعی پیدا کرده است. با این حال هزینه بالای تهیه کربن فعال، استفاده از سایر جاذب های ارزان قیمت ولی با قابلیت دسترسی آسان را باعث شده است. جاذب­های دیگر گرچه تقریباًََ قابلیت کربن فعال را در جذب آلاینده­ها ندارند ولی هزینه تهیه پایین و مزایای اختصاصی که هر کدام از جاذب­ها دارند آن ها را در تصفیه آلاینده ها مطرح کرده است.  در ادامه به چند تحقیق که در رابطه با جذب سطحی بوده و حذف رنگ متیل اورانژ در آن بررسی شده پرداخته شده که می­توان از آن­ها جهت انجام آزمایش­ها اطلاعاتی به دست آورد و برای حداکثر شدن میزان حذف متیل اورانژ از آن­ها استفاده نمود]1 [.

1-1-   تاریخچه رنگ ها:

طبق یافته های کریستیک[1] در سال 2001 ،تاریخ استفاده از رنگ ها از 2600 سال قبل از میلاد شروع شد. طبق اولین نوشته ها از آن در چین استفاده شده. رنگ ها به صورت اصلی از منابع حیوانی و سبزیجات به دست می آمدند. طبق یافته های کریستیک برای مثال در قرن 15 قبل از میلاد در مصر از رنگ بنفش استفاده می شده که از نوعی گیاه دریایی به دست می آمد ، هم چنین مصریان استفاده از رنگ های گیاهی برای رنگ کردن لباس را کشف کردند ، در شمال امریکا نیز صنعت نساجی با کمک رنگ های مختلف شروع به کار کرد.صنایع شیمیایی در سال 1856 وقتی مردی انگلیسی به نام ویلیام[2]هندی اولین رنگ را ساخت شروع شد.ولهام[3] در سال 2000 نوشت، آنیلین[4]یک رنگ بنفش درخشان داشت و برای درمان مالاریا استفاده می شد. در دهه های بعد تعداد قابل ملاحظه ای رنگ ساخته شد]14[.رنگ های آزو بزرگ ترین و پر اهمیت ترین گروه رنگ ها هستند که اساسا به سادگی ساخته می شوند.به نوشته زولینگر[5] تولید رنگ های آزو در سال 1858 وقتی دانشمندی آلمانی به نام گریس[6]، مکانیزم واکنش دیازه[7] شدن برای تولید ترکیبات آزو را کشف کرد آغاز شد]14[.رنگ ها طبق کاربرد و ساختار شیمیایی شان تقسیم می شوند. آن ها از یک گروه از اتم های پاسخگو برای رنگ رنگدانه به نام کروموفور[8]ها تشکیل می شوند که به خوبی یک الکترون جانشین ها را می گیرند یا پس می دهند که باعث ایجاد یا تشخیص رنگ کروموفور می شود که رنگ افزا نامیده می شود]14[.مهم ترین کروموفورها آزو (  -N = N -) ، کربونیل[9] (-c=o)، متلین[10] (-CH=)، نیترو[11] (-No2) و گروه های کینون[12] مانند هستند.مهم ترین رنگ افزاها آمین[13]،کربوکسیل[14]،سولفونات[15] و هیدروکسیل[16] است.رنگ افزاها می توانند به گروه های راکتیو ، اسیدی ، مستقیم ،اساسی و پاششی ، رنگدانه، خمره ای،دندانه ای و… باشند]14[ .

هااو[17] در سال 2000تخمین زد که سالانه 109 کیلوگرم رنگ در جهان تولید می شود که 70 درصد آن ها رنگ آزو می باشد.رنگ های آزو عمدتا برای رنگ های زرد،نارنجی و قرمز استفاده می شوند.برای به دست آوردن رنگ هدف،مخلوطی از رنگ های قرمز،زرد،و آبی در حمام رنگ به کار گرفته می شوند. این سه رنگ لازم نیست ساختار شیمیایی یکسانی داشته باشند.آنها ممکنست شامل کروموفورهای متفاوتی باشند]14.[وبر و همکارانش[18] نشان دادند که رنگ های آنتراکوئینون[19] دومین گروه مهم از رنگ های نساجی بعد از آزو است]14[.

1-2-  حذف متیل اورانژ و متیلن بلو از فاضلاب:

متیل اورانژ و متیلن بلو دو رنگ در صنایع نساجی هستند که مصرف آن ها رو به رشد است اما به شدت سمی و مضر هستند . هدف از این مطالعه آزمایش ظرفیت سه نوع پوشال ( چوب بلوط،درخت بید و سپیدار)و ترکیب آن ها در بررسی میزان جذب رنگ هاست.از خاکستر برای حذف این دو رنگ از فاضلاب استفاده می شود . تاثیر زمان تماس، pH  محلول و غلظت ابتدایی رنگ ها کشف شد. داده های سینتیک جذب روی نمودار شبه درجه دوم مدل شد وداده ها با ایزوترم جذب فرندلیچ مطابقت داشت . نتایج نشان داد که خاک اره می تواند کارآمد باشد و موجب کم شدن هزینه می شود]26[.

1-3- حذف رنگ از فاضلاب توسط کربن فعال ارزان قیمت به دست آمده از ضایعات کشاورزی :

کربن فعال بدست آمده از رشته های پوسته نارگیل تهیه و برای جذب رنگ های متیلن بلو به عنوان یک رنگ بازی و متیل اورانژ ، به عنوان یک رنگ اسیدی ، با موفقیت به کار گرفته شد . مطالعات جذب در دماهای مختلف و در اندازه های مختلف ، pH و مقدار جذب شونده مورد بررسی قرار گرفت . داده های جذب با هر دو مدل فرندیچ و لانگمویر تطابق داده شد . نتایج حاکی از آن بود که مدل فرندیچ در مقایسه با مدل لانگمویر تطابق بهتری را از نظر ضریب همبستگی نشان می دهد . ایزوترم ها برای بدست آوردن پارامترهای ترمودینامیکی مثل انرژی آزاد ، آنتالپی و آنتروپی جذب بدست آمدند . هم چنین مطالعات روی سینتیک نشان داد که جذب هر دو رنگ از مدل شبه درجه اول پیروی می کند .

مقدمه …………………………………………………………………………………42

2-1-تاریخچه رنگ ها………………………………………………………………….42

2-2-حذف متیل اورانژ و متیلن بلو از فاضلاب…………………………….……………44

2-3-حذف رنگ از فاضلاب توسط کربن فعال ارزان قیمت به دست آمده از ضایعات کشاورزی ……………………………………………………………………………………… 44

2-4-مطالعه سینتیک و ایزوترم حذف متیل اورانژ از فاضلاب با استفاده از کاتالیست اکسید مس تهیه شده توسط کاغذ چاپ باطله………………..………..……………………45

2-5-سینتیک و مکانیزم جذب رنگ متیل اورانژ روی سیلیکاژل اصلاح شده باقی مانده از یک کارخانه ………………………………………………………………………………46

2-6-تصفیه پیشرفته فاضلاب حاوی متیل اورانژ و فلزات سنگین بر روی Tio2 و خاکستر و مخلوطشان…………………………..………………………………………………………47

2-7-مدل سینتیکی برای حذف متیل اورانژ از محلول آبدار با استفاده از بذر درخت آووکادو………………………….…………………………..…………………………………..47

2-8-ایزوترم دو پارامتری جذب متیل اورانژ توسط کربن فعال………………………48

2-9-مطالعه سینتیک و ایزوترم جذب نیکل از فاضلاب رنگی توسط کامپوزیت PPy/PVA………..ا……………………………………………………………………49

2-10-روش های نوین…………………………………………………………………50

2-10-1-بهبود تصفیه پساب های نساجی توسط تابش پرتو الکترونی………….50

فصل سوم:مواد و روش آزمایش

آزمایش ها توسط همزن مغناطیسی ، یعنی یک هیتر و مگنت مغناطیسی انجام شد. حجم تمام محلول ها 50 سی سی در نظر گرفته شد. بعد از هر آزمایش محلول از کاغذ صافی عبور داده شد و محلول خارج شده از کاغذ در دستگاه اسپکتوفتومتر قرار داده شد و مقدار جذب مشخص شد. با توجه به غلظت اولیه و ثانویه درصد جذب بررسی شد. برای تعیین شرایط بهینه نخست pH مورد بررسی قرار گرفت . به این ترتیب که 50 سی سی محلول رنگی   ppm 40در بشر 250 سی سی ریخته شد و روی همزن قرار گرفت بعد از آن 45/0 گرم جاذب مورد آزمایش به آن اضافه شد و به مدت 15 دقیقه محلول به طور یکنواخت هم خورد . این عمل در pHهای مختلف از 1 تا 11 تکرار شد ، دما در تمام موارد دمای محیط یعنی 20 درجه بود،بعد از صافی نمودن نمونه در دستگاه اسپکتوفتومتر در λmax  =656n قرار داده شد ، بعد از pH، تست های زمان بهینه،جرم جاذب و غلظت محلول انجام شد .برای تعیین زمان مناسب همان آزمون در شرایط pH بهینه در زمان های مختلف از 1 تا 19 به فاصله 2 دقیقه انجام شد و به این ترتیب زمان بهینه تعیین شد. برای تعیین جرم جاذب بهینه، همان آزمون pH در شرایط زمان و pHبهینه تکرار شد و جرم های مختلف جاذب مورد آزمون قرار گرفت.و به همین ترتیب با تکرار آزمون در شرایط بهینه و با غلظت های مختلف محلول شاهد محلولی که در آن جذب به حالت ثبات می رسد مشخص شد.

3-1-مواد و روش های آزمایش……………………..………………………………………..53

3-2-مشخصات متیل اورانژ………………….………………………………………………..54

3-3-روش انجام آزمایش…………………….………………………………………………..55

3-4-ساخت کامپوزیت .PPy/PVA……………………………………………………ا57

3-5-ساخت جاذب پلی پیرول.………………………………………………………………57

فصل چهارم:محاسبات و یافته های تحقیق

در این قسمت، ابتدا ساختار جاذب­ها با استفاده از SEM &FTIRمورد آنالیز قرار می­گیرد. سپس اثر عوامل مختلف مانند pH، زمان تماس، میزان جاذب و… مورد بررسی قرار می­گیرد. همچنین سینتیک و ایزوترم­های مختلف فرایند مورد بررسی قرار می­گیرد. در انتها نیز کارایی جاذب­ها برای تصفیه رنگ متیل اورانژ نشان داده خواهد شد. همچنین آنالیز جاذب­ها بعداز فرایند جذب توسط  SEM نیز در انتها ارائه می­شود.

1-1-   بررسی ساختار  جاذب ها  به وسیله­یSEM & FTIR:

طیف‌سنجی مادون قرمز یکی از روش‌های خوب و متداولی است که از سال‌ها پیش برای تجزیه و شناسایی پلیمرها و برخی افزودنی‌های آنها، مورد استفاده قرار گرفته است.فرکانس تشعشع الکترومغناطیس در ناحیه مادون قرمز ، مطابق با فرکانس ارتعاش طبیعی اتم‌های یک پیوند است و پس از جذب امواج مادون قرمز در یک مولکول، باعث ایجاد یک سری حرکات ارتعاشی در آن می‌شود که اساس و مبنای طیف‌سنجی مادون قرمز را تشکیل می‌دهد. ساده‌ترین نوع حرکات ارتعاشی در یک مولکول، حرکات خمشی و کششی است.

دستگاه FTIR با استفاده از تبدیل ریاضی فوریه مزایای زیادی در مقایسه با دستگاه IR معمولی دارد که نمونه آن سرعت بالای جمع‌آوری اطلاعات و نسبت سیگنال به نویز بهتر است.تقریبا تمامی ترکیباتی که پیوند کوالانسی دارند، اعم از آلی یا معدنی، فرکانس‌های متفاوتی از اشعه الکترومغناطیس را در ناحیه مادون قرمز جذب می‌کنند. ناحیه مادون قرمز، ناحیه‌ای از طیف الکترومغناطیس است که طول موجی بلندتر از نور مرئی (۴۰۰ تا ۸۰۰ نانومتر) و کوتاه‌تر از امواج مایکرو ویو (طول موج بلندتر از ۱mm) دارد. بسیاری از شیمیدانان از واحد «عدد موجی» در ناحیه مادون قرمز طیف الکترومغناطیس استفاده می‌کنند.

فرآیند آنالیز نمونه در تکنیک FTIR طبق مراحل زیر انجام می شود:

  1. منبع: انرژی مادون قرمز از یک منبع تابش جسم سیاه ساطع می شود .این پرتو از یک روزنه که مقدار انرژِی آزاد شده در نمونه را کنترل می کند ،عبور می کند .(و در نهایت به آشکار ساز می رسد )
  1. تداخل سنج :پرتو به تداخل سنج وارد می شود جایی که رمز گذاری طیفی اتفاق می افتد.نتایج سیگنال تداخل از تداخل سنج خارج می شود.
  2. نمونه :پرتو وارد محفظه نمونه می شود ، جایی که انعکاس یا بازتاب از سطح نمونه بسته به نوع آنالیز بدست آمده ،حاصل می شود.این جایی است که فرکانس های خاص انرژی که به صورت مشخصه منحصر به فرد نمونه اند ، جذب می شوند
  3. آشکار ساز : پرتوی نهایی از آشکار ساز برای اندازه گیری نهایی عبورمی کند.آشکار ساز ها به صورت ویژه ای که طراحی شده اند برای اندازه گیری سیگنال ویژه تداخل سنج به کار می روند

 کامپیوتر : سیگنال اندازه گیری شده دیجیتال می شود و به کامپیوترجایی که تبدیل فوریه اتفاق می افتد فرستاده می شود

4-1-بررسی ساختار جاذب ها به وسیله FTIRوSEM…..ا……………………….60

4-1-1-بررسی SEM……ل…………………………………………………………….64

4-2-بررسی عوامل مختلف روی جذب…………………..…..………….……………..68

4-23-1-بررسی اثر pH بر راندمان جذب………………………..………………………..68

4-2-2-بررسی اثر زمان انجام واکنش بر روی راندمان حذف..………………………..69

4-2-3-بررسی اثر میزان جاذب بر روی راندمان حذف ………..…….…………………..70

4-2-4-بررسی اثر غلظت محلول رنگی متیل اورانژ بر راندمان جذب…………………71

4-3-بررسی سینتیک جذب..……………………..…………………………………………..72

4-3-1-معادله خطی شده موریس وبر……………………………………..…………………73

4-3-2-معادله خطی شده شبه درجه اول…………………..………………………………..73

4-3-3-معادله خطی شده شبه درجه دوم…………………..……………………………..74

4-4-بررسی ایزوترم های جذب……………………..……………………………………….75

4-4-1-معادله خطی شده لانگمویر……….…………….……………………………………76

4-4-2-معادله خطی شده فرندلیچ……………………………………………………………77

4-4-3-معادله خطی شده دوبینین-رادشکویچ……………………………..……………….78

4-5-مقایسه میزان جذب متیل اورانژ توسط جاذب های PPy,PVA,PPy/PVA…..ا……79

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل پنجم:جمعبندی و پیشنهادات

5-1-نتیجه گیری……………….…………………………………………………………………..82

5-2-پیشنهادها…..………….…….………………………………………………………………..83

Abstract:

Adsorption of methyl orange which  is widely used in textile industry  by polypyrrole adsorbent  based on  polyvinyl alcohol  has examined in this study . Experiments were performed  in batch and dye concentration was 40ppm . After synthesis of  adsorbent SEM (Scanning  Electron  Microscope) , and FTIR (Fourier Transform Infrared) tests  were carried out.The effect of parameters such as pH, contact time , initial concentration and adsorbent mass were studied and all the parameters were optimized .The results have shown  that the optimum pH  and temperature , were 9 and above 20 ° C, respectively . Uptake reach equilibrium after 17 min adsorption  and the mass efficiency due to economic consideration was 0.25 g . Weber- Morris kinetic models , pseudo- first and pseudo-second  order  model and  pseudo-second  reviews  the best correlation coefficient and the result was the best match .Langmuir  , Freundlich and Dobynyn –  Radshkvych  isotherms have examined and  langmuir  isotherm has the best corresponding , therefore  , this adsorption obeys from a monolayer  model.



بلافاصله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

خرید فایل word

قیمت35000تومان