نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

• افشین همتا ¹
• محمدرضا رحیمی پور ²

¹ تهران- میدان ولیعصر- کوچه ذاکری- پلاک 4

² گروه سرامیک، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران.

چکیده

در این پژوهش، سیستم‌های دوفازی آبی بر پایه دکستران به عنوان یک سیستم دوستدار محیط زیست برای استخراج یون‌های فلزی بکار رفته است که در آن برای ایجاد منطقه دوفازی از نمک سدیم سیترات یا سدیم فسفات استفاده‌شده 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 موردبررسی قرارگرفته است. بدین منظور اثر pH بر استخراج یون‌های فلزی سرب، آرسنیک و کادمیوم در سطوح 7 تا 10 بررسی ‌شده و آزمایش‌ها در دماهای 5 تا 45 درجه‌سانتیگراد تکرار شده است. نتایج آزمایشگاهی حاکی از آن است که در سیستم دکستران/سدیم فسفات، یون‌های فلزی کادمیوم و سرب میتواند تا 100 درصد حذف شوند ولی یون فلزی آرسنیک حداکثر 88% قابلیت جداسازی دارد. در سیستم دکستران/سدیم سیترات، امکان جدسازی 100 درصدی یون‌های فلزی کادمیوم و آرسنیک وجود دارد ولی حداکثر جداسازی سرب60% 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 داشته و میزان خطای آن‌ها از نتایج تجربی حدود 1% است. خط برازش شده بین ضریب توزیع تجربی و ضریب توزیع به‌دست‌آمده از داده‌های مدل‌سازی، دارای R2 بالاتر از 99/0 است. این نتایج نشان‌دهنده توانایی مدل پیشنهادی برای پیش‌بینی ضریب توزیع یون فلزی برای سیستم بررسی شده است.

کلیدواژه‌ها

• فلزات سنگین
• پساب پالایشگاهی
• سیستم های دو فازی آبی
• مدل‌سازی ترمودینامیکی

موضوعات

• استخراج فلزات

عنوان مقاله [English]

separation of lead, arsenic, and cadmium metal ions from waste-water using the aqueous two-phase system

نویسندگان [English]

• Afshin Hamta ¹
• Mohammad Reza Rahimipour ²

¹ تهران- میدان ولیعصر- کوچه ذاکری- پلاک 4

² Department of Ceramic, Materials and Energy Research Center, Karaj, Iran.

چکیده [English]

In this research dextran-based aqueous two-phase systems have been investigated as an environmental-friendly system for the extraction of metal ions in which sodium citrate or sodium phosphate salt has been used. Temperature, pH, the concentration of metal ions, and the concentration of extractant are factors affecting the extraction in an aqueous two-phase system. For this purpose, the effect of pH on the extraction of lead , arsenic, and cadmium metal ions was investigated and the experiments were repeated at temperatures of 5 to 45 ° C.experimental results indicate that in the dextran/sodium phosphate system, cadmium and lead metal ions can be extracted up to 100%, but arsenic metal ions can be separated up to 88%. In the dextran/sodium citrate system, it is possible to separate 100% of the metal ions cadmium and arsenic, but the maximum extraction of lead will be 60%.The UNIQUAC model has been used to investigate the thermodynamic equilibrium in an aqueous two-phase system. The results show that this model has the ability to model the aqueous two-phase systems containing metal ions and their error from the experimental results is about 1%. The fitted line between the experimental distribution coefficient and the distribution coefficient obtained from the modeling data has an R2 higher than 0.99. These results indicate the ability of the proposed model to predict the metal ion distribution coefficient for the investigated system.

کلیدواژه‌ها [English]

• separation of lead
• arsenic
• and cadmium metal ions from waste-water using the aqueous two-phase system