منو
 کاربر Online
945 کاربر online
تاریخچه ی: جدا سازی یون فلزی آلاینده آب

*((جدا سازی یون فلزی آلاینده آب))
اطلاعات اولیه:
جدا سازی یونهای فلزی آلاینده آب مسئله ای است که شماری از متغیرها آن را پیچیده می کند.ازجملة این متغیرها می توان ph و حضورموادآلی نام برد.ه عنوان نمونه کاملاً معلوم شده است که فلزاتی مانند pb(II),Hg(II) که برای بیشتر موجودات زنده سمی اند در جریان فرایندهای مختلفی به درون سیستم های آبی راه می یابند.تولید سلاح های هسته ای نیزمشکلات فضولات خطرناک را به وجود آورده است.
بازیابی فلزات:
هم به دلایل زیست محیطی و هم اقتصادی علاقه فزاینده ای به بازیابی فلزات گرانبها وجود دارد . مشکلی جدی که بر سرراه خارج کردن یونهای فلزی وجود دارد آن است که غلضت گونه های مورد نظر برای عملی شدن جداسازی,اندک است و ضمناً این گونه ها به صورت مخلوط های پیچیده ای هستند.مثلاً فضولات پرتوزانه تنها حاوی رادیونوکلیدها هستند بلکه یونهایی مانند سدیم,پتاسیم,و کلسیم (که از لحاظ زیست محیطی ضروری نیستند)رانیزدرغلضت های زیادشامل می شوند.این یونهای بی ضرر می توانند مواد استخراج کننده را پیش ازآنکه بتوانند یونهای سمی را به طورمؤثری خارج سازند ,اشباح کنند.
روشهای حذف یونهای فلزی:
*استخراج حلالی :دراستخراج حلالی آب آلوده با مادة استخراج کنندة آلی که در آب حل ناپذیر است تماس پیدامی کند.استخراج کننده قادراست یون را مبادله کند یا با یون فلزی کی لیت به وجودآورد.براثرهمزدن ,یونهای فلزی به فازآلی انتقال می یابند.سپس مهلت می دهند تا فازها ازهم جداشوند و آن گاه یونهای فلزی رابا محلول مناسبی از فاز آلی حامل آنها جدا می کنند این محلول غلیظ یون فلزی را می توان تخلیص کرد یا دور ریخت.
*رزین های تبادل یونی: با همان اصول استخراج حلالی عمل می کنند این رزین ها مشتمل بر گروههای عاملی هستند که قادرند با یونهای فلزی تشکیل کمپلکس دهند یا یون را مبادله کنند .رزین ها با محلول آلوده تماس می یابند,یونهای فلزی برآن سوار می شوند و بالاخره با محلول شویندة مناسب یونها از رزین جدا می شوند.ازآنجا که گروه عاملی با یون فلزی برهم کنش می کند به طورکوالانسی با بسپار حل ناپذیر پیوند یافته است.دراینجا مشکل اتلاف مادة استخراج کننده و درآن به فازآبی وجود ندارد.این رزین ها را می توان بازیابی و برا فرایندهای پیوسته ,دوباره ستفاده کرد .
معایب و مزایای روش ها:
مزایای استخراج حلالی,سرعت زیاد,گنجایش زیاد,و گزینش پذیری یونهای موردنظراست.البته حل پذیری محدود استخراج کننده ها ,حلال ها, و اصلاح گرما در محلولهای آبی .عیب این روش محسوب می شود.این امرنه تنها به علت اتلاف واکنش گرما,برهزینه روش کار می افزاید بلکه آب را با موادی آلی که با لقوه سمّی هستند می آلاید.افزون بر این موجب اتلاف موادآلی از طریق تبخیر و انتقال می شود.به علاوه تعویض حلال برای محلول یونهای فلزی توصیه نمی شود زیراحجم زیادی از استخراج کننده موردنیاز خواهدبود.در رزین های تبادل یونی مشکل اتلاف مادة استخراج کننده و ورود آن به فاز آبی وجود ندارد.این رزین ها را می توان بازیابی و برای فرایندهای پیوسته دوباره استفاده کرد.عیب این رزین ها ی تبادل یونی سرعت عمل پایین آنها درمقایسه با استخراج حلالی ایت.با وجود این افزودن بر تخلخل رزین یا کاستن از اندازه دانه های رزین یا کاستن از میزان شبکه بندی,می توان به بهبود سرعت عمل آن کمک کند,زیرا بدین وسیله دسترسی به لیگاندهای سواربریون بسپار به یونهای فلزی افزایش می یابد.
گزینش پذیری رزین تبادل یونی:
گزینش پذیری رزین های تبادل یونی برای انتخاب یونهای فلزی موردنظر درجداسازی این فلزات از محلول های پیچیده از اهمیت به سزایی برخوردار است.با این همه این مسئله گاه مشکل ساز می شود زیرا اختلاف انرژی آزادسازی بسیاری از واکنشهای تبادل یونی اندک است این ار پیش از آنکه یونهای فلزی موردنظربتوانند تا اندازة قابل ملاحظه ای خارج شوند می تواند موجب اشباح شدن رزین تبادل یونی با یونهای بی ضرر ود غلظت یونهای بی ضرر اغلب بیشترازغلظت یونهای موردنظر است.با به کار بردن لیگاندهایی که می توانند با یون فلزی موردنظر کوئوردینانس یا کی لیت شوند کی توان گزینش پذیری را افزایش داد.مثلاً اترهای تاجی که به طور کوالانسی با ماتریس بسپاری پیوند یافته باسند می توان یون فلزی هدف را از محلول حاوی چندین یون دیگر با همان غلظت به طور گزینشی برگزینند و خارج کننده دراین جا به علت طبیعت آبدوست بسپار یک حلال آلی با قطبیت کمتر باید به محلول آبی افزوده شود.فقدان آبدوستی را می توان با مصرف لیگاندهای قطبی تر با گنجاندن هردونوع لیگاندتبادل یونی و کوئوردیناس کی لیت شونده در بسپاربرطرف کرد.
گزینش پذیری انواع لیگاندها:
*لیگاندهای آمینی:بسپارهای شامل لیگاندهای آمینی درجداسازی یونهای فلزی مرسوم اند.این رزین در رقابت با یونهای دیگر Fe(II) را برمی گزیند ودرغیاب Fe(III),CU(II) را از میان سایر یونها انتخاب می کند.
*لیگاندهای آمیدوکسیمی:الیاف بسپاری که از پیوند زنی آکریلونتیریل بر پلی پروپیلن ازطریق تابش دهی تهیه می شوند با هیدروکسیل آمین اصلاح می شوند و لیگاندهای آمیدوکسیم ایجاد می کنند.این بسپار با CU(II) درمحلول دارای PH=6 و همچنین باU(VI) موجود در آب دریا کمپلکس می کند.
*لیگاندهای آمینی ناجورحلقه ای: این رزین دو یون AU(III),Pb(II) را از محلول HCL یک دهم مواردی که حاوی این دو یون CU(II),Ni(II),Fe(III) باشد جدا می کند.
*لیگاندهای دی تیزونی:پلی (4 ـ دینیل تولوئن) با لیگاندهای دی تیزونی اصلاح شده و معلوم شده است که رزین حاصل نسبت بهHg(II), تمایل نشان می دهد.این بسپارHg(II) را به طور انتخابی ازمحلول حاوی Hg(II),Cd(II),Zn(II) خارج می کند.
*لیگاندهای اسید کربوکسی کسیلیک و اسیدهیدروکسامیک:
ازواکنش پلی(4ـ وینیل ـ 2ـ کربوکسی بنزوفنون) با هیدروکسیل آمین یک نوع رزین پلی(اسیدهیدروکسامیک) تهیه شده است با آنکه این رزین نسبت به CU(II) ظرفیت پذیرش بالایی نشان می دهد,یونFe(III) را در حضورCU(II),Ni(II) در PH کمتر از 4,برمی گزیند و بیرون می کشد.
*لیگاندهای اترتاجی: اترهای تاجی که بر بسترهای بسپاری مستقرشده اند,می توانند در جداسازی یونهای فلزی به کار آیند.رزین تاجی اسیدفسفریک درPH بیشتر از 8,نسبت به Li(I) گزینشی عمل می کند.
*لبگاندهای پایة فنولی: کاتکول ,فنول و رزورسینول درواکنش بسپاری تراکمی با فرما لدهید وارد می شوند.
رزین کاتکول در محلول قلیایی حاوی یونهای Li(I),CS(I),K(I),Na(I),Rb(I), یون Li(I) را برمی گزیند.
*لیگاندهای با پایة فسفر:لیگاندهای فسفردار چه درسنتز و چه در جداسازی به طور فزاینده ای مورد توجه واقع شده اند.با استفاده از کلریدفسفوینوم نوع چهارم سوار برپلی(کلریدوینیل بنزیل) گزینش پذیری نسبت به یونهای فلزات نادر حاصل آمده است.
آینده:
با ادامة پژوهش در زمینه عوامل بسیارکمپلکس کنندة یونهای فلزی روشن می شود که برای دستبابی به توسعة بسپارهای جدید برای مصرف درکاربردهای زیست محیطی و صنعتی تمرکز کار بر گزینش است.درک مفاهیم شیمی کوئوردیناسیون و استخراج حلالی بنیادهای کار بیشتر دراین زمینه را تشکیل می دهد.


تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 یکشنبه 31 اردیبهشت 1385 [14:11 ]   3   فیروزه نجفی      جاری 
 پنج شنبه 24 دی 1383 [05:34 ]   2   حسین خادم      v  c  d  s 
 سه شنبه 24 آذر 1383 [07:09 ]   1   حسین خادم      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..