تهیه منعقدکننده‌های شیمیایی پلی‌آلومینیم کلرید و پلی‌آلومینیم فریک کلرید برای تصفیه آب و مقایسه‌ کارایی آن‌ها با نمونه تجاری

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 6، دوره 15، شماره 4، اسفند 1400، صفحه 62-72   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/jacr.2022.688223

نویسندگان

اکبر رستمی ورتونی^{* 1}؛ علیرضا مرادزاده آقبلاغ²؛ علی شاکر³

¹استادیار شیمی معدنی گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه قم، قم، ایران

²کارشناسی ارشد شیمی معدنی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه قم، قم، ایران

³دانشجوی دکتری مهندسی پلیمر، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

       در این پژوهش، با توجه به مزایای کاربردی و اقتصادی منعقدکننده‌های برپایه آلومینیم، نمونه‌های پلی‌آلومینیم کلرید و پلی‌آلومینیم فریک کلرید با روشی ساده و کم‌هزینه تهیه شدند. بسپارهای تهیه‌شده با روش­های طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR)، طیف­سنجی فلوئورسانس پرتو ایکس (XRF)، میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی (FESEM) و طیف‌سنجی تفکیک انرژی (EDS) شناسایی شدند. برپایه طیف­سنجی فروسرخ مشخص می ­شود که ویژگی‌ ساختاری بسپارهای تهیه­ شده با منعقدکننده‌ تجاری مشابه است. پیک­های مربوط به ارتعاش­های کششی نامتقارن پیوندهای Fe-OH-Fe یا Al-OH-Al و ارتعاش خمشی Fe-OH می‌توانند به­ ترتیب در گستره‌ 1080 تا cm^-1 1130 و cm^-1 770 ظاهر شوند. حضور عناصر Al، Cl، O و  Feدر نمونه­ های آهن­ دار قابل مشاهده است. در پایان، کارایی منعقدکننده‌های بسپاری در فرایند لخته‌سازی تصفیه آب با دستگاه جام ­آزمون موردبررسی قرارگرفت. نتیجه ­های به ­دست ­آمده نشان دادند که نمونه پلی‌آلومینیم کلرید (PAC)، توانایی لخته‌سازی بهتری دارد و منعقدکننده ­های آهن­ دار نقش مناسب­تری در کدورت­های بالاتر ایفا می ­کنند.

کلیدواژه‌ها

منعقدکننده‌های بسپاری؛ لخته‌شدن؛ تصفیه آب و فاضلاب؛ پلی‌آلومینیم‌ کلرید؛ پلی‌آلومینیم فریک کلرید

مراجع

[1] Shokri, A.; Desalination and Water Treatment 111, 173-182, 2018.

[2] Shokri, A.; Abdolkarimi, M.; Journal of Applied Research in Chemistry 14(4), 96-107, 2021.

[3] Shokri, A.; Journal of Applied Research in Chemistry 14(3), 96-105, 2020.

[4] Rostami-Vartooni, A.; Moradi-Saadatmand, A.; Bagherzadeh, M.; Mahdavi, M.; Iranian Journal of Catalysis 9(1), 27-35, 2019.

[5] Shokri, A.; Iran. J. Chem. Chem. Eng. 38, 113-119, 2019.

[6] Saxena, K.; Brighu, U.; Choudhary, A.; Environ. Technol. Rev. 7(1), 156-176, 2018.

[7] Vajihinejad, V.; Gumfekar, S.P.; Bazoubandi, B.; Rostami Najafabadi, Z.; Soares, J.B.; Macromol. Mate. and Eng. 304(2), 1800526, 2019.

[8] Zhang, P.; Hahn, H.H.; Hoffmann, E.; Zeng, G.; Chemosphere 57(10), 1489-1494, 2004.

[9] Yang, Z.; Gao, B.; Yue, Q.; Chemical Engineering Journal 165(1), 122-132, 2010.

[10] Zakaria, Z.A.; Ahmad, W.A.; Water, Air, & Soil Pollution. 231(6), 1-10, 2020.

[11] Cheng, W.P.; Hsieh, Y.J.; Yu, R.F.; Huang, Y.W.; Wu, S.Y.; Chen, S.M.; Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers. 41(5), 547-552, 2010.

[12] Hendricks, D.; “Fundamentals of Water Treatment Unit Processes: Physical, Chemical, and Biological”, CRC Press, USA, 2010.

[13] Lal, K.; Garg, A.; Journal of Environmental Chemical Engineering 7(5), 103204, 2019.

[14] Wei, N.; Zhang, Z.; Liu, D.; Wu, Y.; Wang, J.; Wang, Q.; Chinese Journal of Chemical Engineering 23(6), 1041-1046, 2015.

[15] Liu, B.; An, P.; Chen, J.; Xu, X.; Liu, L.; Yang, F.; Process Safety and Environmental Protection 140, 380-391, 2020.

[16] Gao, B.Y.; Chu, Y.B., Yue, Q.Y.; Wang, B.J.; Wang, S.G.; Journal of environmental management 76(2), 143-147, 2005.

[17] Wei, H.; Gao, B.; Ren, J.; Li, A.; Yang, H.; Water Research 143, 608-631, 2018.

[18] Shen, Y.H.; Dempsey, B.A.; Environment International. 24(8), 899-910, 1998.

[19] Rizzo, L.; Lofrano, G.; Grassi, M.; Belgiorno, V.; Separation and Purification Technology. 63(3), 648-653, 2008.

[20] Vijayaraghavan, G.; Sivakumar, T.; Kumar, A.V.; International Journal of Advanced Engineering Research and Studies 1(1), 88-92, 2011.

[21] Mbogo, S.A.; Journal of Environmental Health 70(7), 46-50, 2008.

[22] Saranya, P.; Ramesh, S.T.; Gandhimathi, R.; Desalination and Water Treatment 52(31-33), 6030-6039, 2014.

[23] Sadeghi, F.; Vissers, A.J.; SPE Production & Operations 35, 384-392, 2020.

[24] Aguilar, M.I.; Sáez, J.; Lloréns, M.; Soler, A.; Ortuno, J.F.; Meseguer, V.; Fuentes, A.; Chemosphere 58(1), 47-56, 2005.

[25] Shi, B.; Li, G.; Wang, D.; Feng, C.; Tang, H.; J. Hazard. Mater. 143(1-2), 567-574, 2007.

[26] Zouboulis, A.I.; Tzoupanos, N.; Desalination 250(1), 339-344, 2010.

[27] Ma, D.; Guo, M.; Zhang, M.; Journal of Mining and Metallurgy B: Metallurgy 49(2), 225-231, 2013.

[28] Jawad, A.S.; Al-Alawy, A.F.; AIP Conference Proceedings 2213, 020174, 2020.

[29] Zhang, Y.; Li, S.; Wang, X.; Ma, X.; Wang, W.; Li, X.; Separation and Purification Technology 146, 311-316, 2015.

[30] Li, F.; Jiang, J.Q.; Wu, S.; Zhang, B.; Chem. Eng. J. 156(1), 64-69, 2010.

[31] Tzoupanos, N.D.; Zouboulis, A.I.; Tsoleridis, C.A.; Colloids and Surfaces A: Physicochemical Engineering Aspects 342(1-3), 30-39, 2009.

[32] Liao, Y.; Tang, X.; Yang, Q.; Chen, W.; Liu, B.; Zhao, C.; Zhai, J.; Zheng, H; RSC Adv. 7(32), 19856-19862, 2017.

[33] Leetmaa, K.; Gomez, M.A.; Becze, L.; Guo, F.; Demopoulos, G.P.; Journal of Chemical Technology & Biotechnology. 89(2), 206-213, 2014.

[34]  Kumar, M.; Puri, A.; Indian J. Occup. Environ. Med. 16(1), 40–44, 2012.

[35] Maćczak, P.; Kaczmarek, H.; Ziegler-Borowska, M.; Materials 13, 3951-3992, 2020.