چاپ صفحه |  صفحه نخست سامانه |  مجری و همکاران |  اطلاعات تفضیلی |  دانلود | علوم پزشکی زاهدان |
| کد طرح | 5516 |
| عنوان فارسی طرح | بررسی حذف رنگ راکتیو بلک 5 از محلول های آبی با استفاده از خاکستر برگ درخت موز و نانولوله های کربنی چند جداره |
| عنوان لاتین طرح | Survey of Reactive black 5 removal from aqueous solutions by banana leaf ash and multi-walled carbon nanotubes |
| نوع طرح | |
| محل اجرای طرح | دانشکده بهداشت |
| رسته مطالعاتی | تجربی- آزمایشگاهی |
| دانشکده/مرکز | دانشکده بهداشت زاهدان |
| زمان اجرا -روز |
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح | نوع همکاری | درجهتحصیلی | پست الکترونیک |
|---|---|---|---|---|
| سمیه رهدار | همکار | کارشناس ارشد | rahdar89@gmail.com | |
| ادریس بذرافشان فدافن | استاد راهنمای اول پایان نامه دانشجویی | دکترای تخصصی | ed_bazrafshan@yahoo.com | |
| فردوس کردمصطفی پور | مشاور | دکترای تخصصی | ferdos_66@yahoo.com | |
| مهناز شهرکی | مشاور | مشاور آمار | ||
| حسین جعفری منصوریان | مشاور | h.mansoorian@yahoo.com |
| عنوان | متن |
|---|---|
| خلاصه طرح به فارسی | بررسی حذف رنگ راکتیو بلک 5 از محلول های آبی با استفاده از خاکستر برگ درخت موز و نانولوله های کربنی چند جداره |
| خلاصه طرح به لاتین | Survey of Reactive black 5 removal from aqueous solutions by banana leaf ash and multi-walled carbon nanotubes |
| بيان مسئله تحقيق/اهمیت پژوهش | امروزه با توسعه شهرها و گسترش صنایع بر اهمیت کنترل آلودگی محیط زیست افزوده می شود. پساب های نساجی یکی از عوامل عمده آلوده کننده محیط زیست به شمار می آیند(1). معمولا مشخصه اصلی پساب این نوع صنایع، رنگی بودن آنهاست که به دلیل استفاده از مواد رنگی دراین گونه صنایع می باشد(3،2). این صنایع از بزرگترین صنایع مصرف کننده آب بوده(5،4) بطوریکه میزان مصرف آب در این صنایع با توجه به نوع فرآیند بین 200 تا 500 لیتر به ازا هر کیلوگرم تولید محصول گزارش شده است(6). امروزه رنگزاها از متداولترین مواد شمیایی مصرفی اند و تولید جهانی آنها سالیانه بیش از700000 تن در می باشد(10،9،8،7). رنگزا ها معمولا منشاء مصنوعی داشته و ساختمان مولکولی آنها پیچیده است که از قطران زغال سنگ که دارای هیدروکربن هایی مانند بنزن، نفتالن، آنتراسن، تولوئن وگزیلین می باشد بدست می آیند(11). رنگزاهای سنتیک که در صنایع استفاده می شوند در سه گروه (13،12) 1- رنگزاهای آنیونی(اسیدی، مستقیم و راکتیو)، 2- رنگزاهای کاتیونی(همه رنگزاهای بازی) و 3- رنگزاهای غیریونی(رنگزاهای دیسپرس) طبقه بندی می شوند(14). رنگزاهای راکتیو به طور متوسط مصرف آنها20-30٪ از کل رنگزا های تجاری را به خود اختصاص داده اندکه بیشتر آنها در صنعت نساجی مورد استفاده قرار می گیرند(16،15). رنگزاهای راکتیو بدلیل ویژگی های مطلوبی مانند شفافیت،کاربرد ساده، حلالیت بالادر آب و مصرف کم انرژی بطوروسیعی درصنایع استفاده می شوند(18،17). رنگ راکتیو بدلیل دارا بودن ترکیبات سولفاته و خاصیت هیدروفیلیک تمایل کمی به جذب بر روی توده زیستی در روش تصفیه بیولوژیکی دارند و آنها دارای وزن مولکولی بالا وحلقه آروماتیک می باشند(19،7). رنگ راکتیو بلک 5 با فرمول تجربی C26H21N5Na4O19S6 و وزن مولکولی)82/991) از گروه رنگ های کلاس دی آزو می باشد(22،21،20) که در صنایع نساجی، غذایی، ساخت کاغذ، چاپ کاغذ های رنگی، چرم، پلاستیک، دارویی و مواد آرایشی استفاده زیادی دارند(24،23). این رنگ تا حد زیادی جایگزین رنگهای مستقیم و وات شده است و بیشترین مصرف را در ایالات متحده (26،25)، تایلند و ترکیه و ایران دارد و کشورهند نیز از تولید کنندگان اصلی این رنگ است(28،27،20). صنایعی از قبیل چرم سازی، کاغذسازی، منسوجات، داروسازی، غذایی و آرایشی فاضلابی که حاوی انواع رنگدانه های مصنوعی است به محیط آبی تخلیه می کنند(31،30،29). ورود این نوع فاضلاب به محیط باعث آلودگی شدید آبهای زیرزمینی، خاک و ایجاد بیماریهای گوناگون می شوند(32). این رنگزاها از جهت زیباشناختی و زیست محیطی قابل قبول نبوده و باعث کاهش نفوذ نور و اختلال در فرایند فتوسنتز می شوند(24،16). ترکیبات مصوب رنگ در محیط آبی سبب افزایش مقدار مواد آلی BOD)) وضمن اینکه پایداری بالایی در محیط آبی دارد (33). رنگزاها به دلیل دارا بودن موادی از قبیل مونواکسیدکربن، دی اکسیدکربن، اکسید های نیتروژن، فلزات سنگین وهیدروژن کلریدها، غیر قابل تجزیه و خطرناک هستند(35،34). مطالعات نشان داده است که رنگها برای موجودات آبزی و انسانها سرطانزا وجهش زا بوده(38،37،36) و علاوه بر اینکه درغلظت های بالا خاصیت سمی دارند در غلظت های کم هم جز قابل توجه ترین آلاینده ها محسوب می شوند(24). براساس مطالعات اپیدمیولوژیک استفاده از این رنگها با پایه بنزیدین باعث ایجاد سرطان مثانه می گردد(40،39) و اختلالات شدیدی را در عملکرد کلیه ها، دستگاه تناسلی، کبد و مغز ایجاد نموده و سبب درماتیت پوست و حساسیت می شوند(41،36). اما سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا (EPA) آنرا در زمره استاندارد های ثانویه تاثیر گذار بر ظاهر و قابلیت شرب قرار داده است. به عبارت دیگر مقدار رهنمودی مبتنی بر بهداشت برای رنگ در آب آشامیدنی توصیه نشده است. مقدار توصیه شده رنگ، TCU15می باشد (42(. مقدار استاندارد توصیه شده رنگ توسط سازمان بهداشت جهانی (WHO)، برحسب TCU، حداکثر مطلوب 5 واحد و حداکثر مجاز 15 واحد می باشد(44،43). درحال حاضر روشهای مختلف شیمیایی(50)، فیزیکی(49،50)، بیولوژیکی(46،45) و یا روشهای تلفیقی برای حذف رنگ از محلولهای آبی استفاده می شود(48،41). این روشها شامل جذب سطحی(50،49)، الکترودیالیز، اکسیداسیون پیشرفته(51)، انعقاد و لخته سازی(52)، غشاء تبادل یونی(53)، اولترافیلتراسیون(54)، تجزیه فتوکاتالیستی(56،55) و اسمزمعکوس می باشند(57). به دلیل نیاز به هزینه بالاو مشکلات بهره برداری استفاده از این روشها برای بسیاری از کشور ها مقرون به صرفه نیست. کارایی روش انعقاد و لخته سازی برای برخی از مواد رنگی با وزن مولکولی کم و رنگهای کاتیونی محدود می باشد(60،59،58).درروش انعقاد و فیلتراسیون زائدات ثانویه تولیدی زیاد است(67). رنگها معمولاً در مقابل تجزیه بیولوژیک هوازی مقاوم بوده و با فرآیند های متداول بیولوژیک حذف نمی شوند. فرایندهای غشایی نیز هزینه بر بوده و راهبری آن نیاز به نیروی متخصص جهت بهره برداری دارد(63،62،41). کاربرد روش اکسیداسیون شیمیای در مقیاس های بزرگ در صنایع امکان پذیر نیست(64). امروزه فرآیند جذب به عنوان یک روش مهم درحذف رنگ مطرح است که کربن فعال در این فرآیند به عنوان موثرترین جاذب به طور وسیع مورد استفاده قرار می گیرد(30). جاذب های گوناگونی به طور وسیعی جهت حذف آلاینده های آلی و معدنی به کار رفته اند که در این میان نانولوله های کربنی به دلیل داشتن سطح بسیار وسیع، اندازه کوچک و ساختمان چند لایه شان، قدرت تفکیک بالا، قابلیت ذخیره سازی و قدرت کششی بالا در حذف آلاینده ها بسیار مناسب عمل کرده اند(66،65).مطالعات نشان داده اند که نانولوله ها به عنوان جاذب، دارای پتانسیل بالایی در حذف بسیاری از آلاینده ها ی آلی و معدنی از قبیل دیوکسین، ترکیبات آلی فرار از جریان هوا، سرب، کادمیوم، فلوراید و ترکیبات آلی سرطانزا (تری هالومتان ها) از محیط های آبی هستند(67). نانولوله های کربنی به دو دسته تک جداره و چند جداره تقسیم می شوند که البته تولید نانولوله های تک جداره دارای هزینه ی بالایی است و تولیدآن به همراه پایدار کردن خصوصیات آن ها، در حین فرآوری پلیمر نانولوله، مشکل می باشد. برعکس در دسترس بودن نانولوله های کربنی چند جداره و سادگی فرآیند تولیدشان نسبت به تک دیواره باعث کاربرد بیشتر آن شده است(65) ودر مطالعه ای که تحت عنوان" کاربرد نانوذرات اکسید نیکل به عنوان یک جاذب کارآمد برای حذف رنگ از پساب سنتیک" توسط ناطقی و همکارانش درسال 88 انجام شد نتایج حاکی از آن بود که نانوذرات اکسید نیکل یک جاذب کارآمد برای رنگ بری رنگزاهای آزو است. این مطالعه نشان داد که مناسبترین محدوده pH برای حذف، pH اسیدی است و تحت این شرایط می توان 50 میلیگرم بر لیتر رنگ را با 6/0گرم بر لیتر اکسید نیکل به طور کامل حذف کرد که این غلظت به عنوان غلظت بهینه اکسید نیکل تعیین گردید(68) وهمچنین مطالعه آزمایشگاهی با "عنوان حذف رنگ راکتیو بلو 29 از محیط آبی توسط جذب سطحی بر روی نانوتیوپ های کربنی تک دیواره "که در سال 89 توسط ندافی وهمکارانش انجام شد، نشان داد که جذب سطحی رنگ راکتیو 29 بر روی نانوتیوپهای کربنی تک دیواره توسط نیروهای ضعیف واند روالس وبه صورت چند لایه اتفاق می افتد و حداکثر ظرفیت جذب 469 میلی گرم برگرم در pH بهینه 5 است. که زمان مناسب حالت تعادل 4 ساعت بود(66) و مطالعه مشابه دیگری، یزدانشناس و همکارانش با عنوان "حذف مواد آلاینده رنگی از پساب توسط جاذب ارزان قیمت نانوذرات چوب بامبو" که درسال 90 انجام شد، نتایج نشان داد که نانوذرات چوب بامبو یک جاذب طبیعی موثر در حذف رنگ زای کاتیونی بازیک آبی 41 بوده است (69). مطالعه ایی با کاربرد جاذب طبیعی توسط قانعیان و همکارانش درسال 88 با عنوان "کاربرد پوسته تخم مرغ به عنوان جاذب طبیعی در حذف رنگ راکتیو قرمز 123 از فاضلاب سنتتیک نساجی" انجام شد نتایج حاکی از این بود که با افزایش جرم جاذب از 1 گرم به 5 گرم در 100 میلی لیتر، راندمان جذب رنگ از 48 به 7/80 درصد افزایش یافته همچنین نشان داد که کارآیی مطلوب پوسته تخم مرغ به عنوان جاذب در pHقلیایی و محدوده دمایی 45 سانتی گراد می باشد(40) و همین طور در مطالعه مشابه دیگری که در سال 1389 توسط منکچیان با عنوان "حذف رنگ حاصل از پساب نساجی با استفاده از جاذب طبیعی و ارزان قیمت پوست موز " انجام شد نتایج به دست آمده از آزمایش ها نشان می دهد با افزایش غلظت رنگ درصد حذف رنگ بیشتر شده که، خود بیانگر این مطلب است که، جاذب مورد استفاده از ظرفیت جذب بالایی برخوردار است. همچنین pH مناسب و بهینه برای حذف رنگینه از پساب pH اسیدی بوده و با افزایشpH درصد حذف رنگ کمتر می شود. نتیجه ی به دست آمده از مقدار جاذب به عنوان پارامتر دیگر نشان می دهد، مقدار ۱ گرم جاذب مقدار مناسبی برای حذف پساب محسوب می شود(70) و در مطالعه ای که با عنوان "حذف رنگ راکتیو از محلول های آبی توسط جذب سطحی بر روی کربن فعال تهیه شده از مغز باگاس نیشکر" که توسط Nevine و همکارانش درسال 2008 انجام شد، نتایج نشان دادکه حداکثر جذب رنگ reactive orange توسط مغز باگاس وهمچنین این مطالعه نشان دادکه درpH های اولیه ی راندمان حذف با کاهش غلظت رنگ و افزایش دوز جاذب افزایش یافته است. تعادل جذب رنگ RO بر روی کربن مغز باگاس از هردو ایزوترم فروندلیخ و لانگموئر پیروی می کند(71). درمطالعه غلامی وهمکارانش با عنوان " قابلیت کربن پوست پرتقال در حذف رنگزای مستقیم مشکی 22 از محیط های آبی " که در سال 1391 انجام شد، نتایج حاکی از آن کارایی خاکستر پوست پرتقال برای حذف رنگ انتخابی بالا بوده و تعادل سریع investigation of the effect of operational parameters, Separation and Purification Technology.2007؛55:238–245 23- Choi H.D, Shin M.C, Kim D.H, Jeon C.S, Kitae Baek K . Removal characteristics of reactive black 5 using surfactant-modified activated carbon, Desalination. 2008؛223:290–298 24-Zeynep E, Filiz N.A. Equilibrium and kinetic mechanism for Reactive Black 5 sorption onto high lime Soma fly ash, Hazard.Mater.J.2007؛ 143:226–232 25- Ghaneian MT, Havaeji Z. Introduction to textile industries wastewater treatment. Iranian Educational and Research Center. 2009:23-29 (in Persian)..428-806. 26-قانعیان محمد تقی ،احرامپوش محمد حسن،غنی زاده قادر،دهواری محبوبه ،ابوترابی مریم،جاسمی زاده طاهره .کاربرد فرایند اکسید اسیون فتوشیمیایی با سولفات پتاسیم ونورخورشید در حذف رنگ راکتیو آبی 19از محیط های آبی .مجله سلامت ومحیط ،فصلنامه ی علمی پژوهشی انجمن علمی بهداشت محیط ایران .دوره سوم ،شماره دوم،تابستان 1389، 165-176 27- Satapanajaru T, Chompuchan C, Suntornchot P, Pengthamkeerati P.Enhancing decolorization of Reactive Black 5 and Reactive Red 198 during nano zerovalent iron treatment , Desalination. 2011؛266:218–230 28-Patela U.D, Rupareliab J.P, Margi U.P. Electrocoagulation treatment of simulated floorwash containing Reactive Black 5 using iron sacrificial anode, Hazard.Mater.J.2011؛197:128– 136 29-Mohd R, Othman S, Rokiah H, Anees A. Adsorption of methylene blue on low-cost adsorbents: A review , Hazard. Mater.J.2010؛177:70–80 30-Mehmet D, Harun A, Mahir A. Adsorption of methylene blue onto hazelnut shell:Kinetics, mechanism and activation parameters, Hazard.Mater.J.2009؛164:172–181 31-A. Gurses A, Dogar C, Yalc M, Acıkyıldız M, Bayrak R, Karaca S. The adsorption kinetics of the cationic dye, methylene blue, onto clay, Hazard.Mater.J.2006؛ B131:217–228. 32-فضیلت اردشیر ،فریزاده خسرو،احمدی سعید ،یزدانشناس مونا،خزایی خسرو.استفاده از نانو ذرات الیاف نارگیل برای حذف آلاینده های رنگین از پساب .کنفرانس بین المللی آب ،اردیبهشت 1390تهران 33-David R. Simpson. Biofilm processes in biologically active carbon water Purification , water research.j.2008؛42:2839–2848. 34-Mehmet D , Harun A, Mahir A. Adsorption of methylene blue onto hazelnut shell:Kinetics, mechanism and activation parameters, Hazard.Mater.J.2009؛164:172–181. 35-Dizge N, Aydiner C, E. Demirbas E, Kobya M, Kara S. Adsorption of reactive dyes from aqueous solutions by fly ash Kinetic and equilibrium studies,Hazard.Mater.J.2008؛150:737–746. 36-Shen D, Fan J, Zhou W, Gao B, Yue Q, Kang Q. Adsorption kinetics and isotherm of anionic dyes onto organo-bentonite from single and multisolute systems,Hazard.Mater.J.2009؛ 172:99–107. 37-M.F. Elkady M.F, Ibrahim A.M,.Abd El-Latif M.M. Assessment of the adsorption kinetics, equilibrium and thermodynamic for the potential removal of reactive red dye using eggshell biocomposite beads, Desalination.2011؛278:412–423. 38- Senthil Kumar P, Ramalingam S, Senthamarai C, Niranjanaa M, Vijayalakshmi P, Sivanesan S . Adsorption of dye from aqueous solution by cashew nut shell: Studies on equilibrium isotherm, kinetics and thermodynamics of interactions , Desalination. 2010؛ 261:52–60 39- Golka K, Kopps S, Myslak ZW. Carcinogenicity of azo colorants: influence of solubility and bioavailability, Toxicol Lett 2004;151:203-210 40- قانعیان محمد تقی ،غنی زاده قادر ،غلامی مریم ،قادری نسب فاطمه .کاربرد پوسته تخم مرغ به عنوان جاذب طبیعی در حذف رنگ راکتیو قرمز 123از فاضلاب سنتیک نساجی ،طبیب شرق ،دوره 11شماره 4،زمستان 88 41 -Mohamad Amran Mohd Salleh M , Dalia Khalid M, Wan Azlina Wan Abdul K, Azni I. Cationic and anionic dye adsorption by agricultural solid wastes:A comprehensive review, Desalination. 2011؛ 280:1–13 43- بابایی، علی اکبر. علوی ، ناد علی . جعفرزاده حقیقی ، نعمت ا....مهندسی شیمی محیط زیست. چاپ دوم.تهران : انتشارات اندیشه رفیع ؛ سال 89،ص 147. 44- جرج اسمیت . اصول تصفیه آب برای کاربرد جهانی .ترجمه محوی ، امیر حسین . علوی نخجوانی، نغمه. تهران .انتشارت اندیشه رفیع ؛چاپ اول . سال 1387ص 17 45-Afkhami A, Moosavi R. Adsorptive removal of Congo red, a carcinogenic textile dye, from aqueous solutions by maghemite nanoparticles, Hazard.Mater.J.2010؛174:398–403. 46- Madrakiana T, Afkhamia A, Ahmadia M, Bagherib H. Removal of some cationic dyes from aqueous solutions using magnetic-modified multi-walled carbon nanotubes, Hazard.Mater.J.2011 47- Kapdan I.K, Ozturk R. Effect of operating parameters on color and COD removal performance of SBR, sludge age and initial dyestuff concentration, Hazard..Mater.J.2005؛123:217–222. 48- Zhu B, Zou L . Trapping and decomposing of color compounds from recycled water by TiO2 coated activated carbon , Journal of Environmental Management .2009؛90:3217–3225. 49- Hameed B.H, Daud F.B.M. Adsorption studies of basic dye on activated carbon derived from agricultural waste: Hevea brasiliensis seed coat,Chem. Eng.J.2008؛ 139:48–55 50- Wu F.C, Tseng R.L. High adsorption capacity NaOH-activated carbon for dye removal from aqueous solution,Hazard.Mater.J.2008؛152:1256–1267. 51-Vogelpohl A, Kim S.M. Advanced oxidation processes (AOPs). in wastewater treatment, Eng. Chem.J.2004;10:33–40. 52- Orfao J. J.M, Silva A.I.M, Pereira J.C.V, Barata S.A, Fonseca I.M, Faria P.C.C, Pereira M.F.R, Adsorption of reactive dyes on chemically modified activated carbons—influence of pH,Colloid Interf.Sci.J.2006;296:480–489. 53- Liu C.H, Wu J.S, Chiu H.C, Suen S.Y, Chu K, Removal of anionic reactive dyes from water using anion exchange membranes as adsorbers, Water Res.2007;41:1491-1500. 54- Zaghbani N, Hafiane A, Dhahbi M . Removal of Safranin T from wastewater using micellar enhanced ultrafiltration, Desalination 2008;222: 348–356 55- Sohrabi M.R, Ghavami M. Photocatalytic degradation of Direct Red 23 dye using UV/TiO2:effect of operational parameters, Hazard.Mater.J.2008;153:1235–1239. 56- Sleiman M, Vildozo D.L, Ferronato C, Chovelon J.M. Photocatalytic degradation of azo dye Metanil Yellow: optimization and kinetic modeling using a chemometric approach, Appl. Catal.2007;B77:1–11. 57- Lorenc-Grabowska E, Gryglewicz G. Adsorption characteristics of Congo Red on coal-based mesoporous activated carbon, Dyes Pigments 2007;74:34–40. 58- Shi B, Li G, Wang D, Feng C, Tang H. Removal of direct dyes by coagulation: The performance of preformed polymeric aluminum species, Hazard. Mater.J. 2007;143:567–574 59- Gao B, Yue Q, Wang Y, Zhou W. Color removal from dye-containing wastewater by magnesium chloride, Environ. Manage.J. 2007;82:167-172 60- حسنی زنوزی مریم ،علوی مقدم سید محمد رضا ،آرامی مختار .حذف رنگزای اسید آبی 292بااستفاده از پلی آلومینیوم کلرید ،نشریه علوم وفناوری رنگ .دوره 2،سال 1387،87- 94 61-Biljana P. Dojcinovi´ C, Goran M. Rogli´C, Bratislav M. Obradovi C, Kuraica M.M , Kostic M.M, Nesic J, Manojlovic D.D. Decolorization of reactive textile dyes using water falling film dielectric barrier discharge , Hazard. Mater.J. 2011;192:763– 771 62-. Akhtar S, Khan A.A, Husain Q. Potential of immobilized bitter gourd (Momordica charantia). peroxidases in the decolorization and removal of textile dyes from polluted wastewater and dyeing effluent. Chemosphere 2005; 60: 291-301. 63-رضایی رضا ،ملکی افشین، شیرزاد سیبنی مهدی ،رحیمی مرضیه ،محمدی مهناز . مقایسه کارآیی فرآیندهای فتوشیمیایی و سونوشیمیایی توأم با پراکسید هیدروژن در حذف رنگزای آبی مستقیم ۷۱ از محیط های آبی: مطالعه کینتیکی ،مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی کردستان ،دوره شانزدهم ،بهار 1390، 38-47 64- Senthilkumar S, Varadarajab P.R, Porkodi K, Subbhuraam C.V. Adsorption of methylene blue onto jute fiber carbon: kinetics and equilibrium studies, Colloid Interf. Sci.J. 2005;284: 78–82 65- کریم زاده شهری لیلا، عابدی نزاد فاطمه .مدل سازی خواص الکتریکی نانولوله های کربنی باکمک شبکه عصبی .} ایران.اراک.دانشکده فنی مهندسی.دانشگاه اراک.سال 88 Dissertation] 66- ندافی کاظم ،نبی زاده رامین ، جهانگیری مهسا.حذف رنگ راکتیو بلو29 ازمحیط آبی با جذب سطحی برروی نانولوله تیوپ های کربنی تک دیواره.مجله سلامت ومحیط ،فصلنامه علمی پژوهشی،انجمن درطی 90 دقیقه بد ست آمد در pHپایین 2بیشترین در صد حذف 95.2را داشته کارایی جذب با افزایش غلظت اولیه رنگ و کاهش دوز جاذب کاهش یافت نشان دهنده جذب چند لایه ای رنگ روی کربن پوست پرتقال و انطباق با مدل فروندلیچ است. مدلهای سینتیک نیز بیانگر مبستگی فرایند جذب با مدل شبه درجه دوم بود(72). دراین مطالعه با توجه به بررسی های انجام شده در ارتباط با بالابودن سطح اراضی زیر کشت به میزان 4956هکتار وتولید محصول به میزان 145539تن وتولیدزائدات بالای به مقدار 427534تن برگ دراستان سیستان و بلوچستان واینکه نانولوله های کربنی به دلیل داشتن سطح بسیار وسیع، اندازه کوچک و ساختمان چند لایه شان، قدرت تفکیک بالا، قابلیت ذخیره سازی و قدرت کششی بالا در حذف آلاینده ها بسیار مناسب عمل کرده اند بدین منظور ازاین دو جاذب جهت حذف رنگ استفاده نموده ام هدف از این مطالعه بررسی کارایی خاکستر برگ درخت موز نانولوله های کربنی چند جداره در حذف رنگ راکتیو بلک 5 از محیط های آبی است. علمی بهداشت محیط ایران،دوره سوم ،شماره چهارم ، زمستان 1389، صفحات 359تا368 . 67- Chungsying Lu, Fengsheng Su. Adsorption of natural organic matter by carbon nanotubes, Separation and Purification Technology. 2007؛58:113–121. 68- ناطقی رویا، بنیادی نژاد غلامرضا، امین محمدمهدی ، اسدی علی. کاربرد نانوذرات اکسید نیکل به عنوان یک جاذب کارآمد برای حذف رنگ از پسابهای سنتیک.مجلات تحقیقات نظام سلامت، سال ششم ، ویژه نامه1389 69-یزدانشناس مونا،فریزاده خسرو،احمدی سعید.حذف مواد آلاینده رنگی از پساب توسطجاذب ارزان قیمت نانوذرات چوب بامبو.کنفرانس بین المللی آب وفاضلاب اردیبهشت 1390تهران. 70- منکچیان کیوان، عادل زاده علی. حذف رنگ حاصل از پساب نساجی با استفاده از جاذب طبیعی و ارزان قیمت پوست موز. چهارمین همایش تخصصی مهندسی محیط زیست . سال 1389 71- Nevine Kamal A. Removal of reactive dye from aqueous solutions by adsorption onto activated carbons prepared from sugarcane bagasse pith , Desalination .J. 2008 ;223: 152–161. 72- غلامی حمید، غلامی میترا، قلیزاده عبدالمجید، رستگار ایوب. قابلیت کربن پوست پرتقال در حذف رنگزای مستقیم مشکی 22 از محیط های آبی. مجله دانشگاه علوم پزشکی خراسان شمالی. 4(1): 45-55؛ بهار 1391 |
| سوالات و / یا فرضیات پژوهش | 1. آیا زمان تماس در حذف رنگ راکتیو بلک 5 از محیط آبی با استفاده از خاکستر برگ درخت موز موثر است ؟ 2. آیا زمان تماس در حذف رنگ راکتیو بلک 5 از محیط آبی با استفاده از نانولوله های کربنی چند جداره موثر است ؟ 3. آیا pH محلول در حذف رنگ راکتیو بلک 5 از محیط آبی با استفاده از خاکستر برگ درخت موز موثر است ؟ 4. آیا pH محلول در حذف رنگ راکتیو بلک 5 از محیط آبی با استفاده از نانولوله های کربنی چند جداره موثر است ؟ 5. آیا درجه حرارت در حذف رنگ راکتیو بلک 5 از محیط آبی با استفاده از خاکستر برگ درخت موز موثر است ؟ 6. آیا درجه حرارت در حذف رنگ راکتیو بلک 5 از محیط آبی با استفاده از نانولوله های کربنی چند جداره موثر است ؟ 7. آیا غلظت اولیه آلاینده رنگ در حذف این آلاینده ها از محیط آبی توسط خاکستر برگ درخت موز موثر است ؟ 8. آیا غلظت اولیه آلاینده رنگ در حذف این آلاینده ها از محیط آبی توسط نانولوله های کربنی چند جداره موثر است ؟ 9. آیا دوز جاذب (خاکستر برگ درخت موز) در حذف آلاینده رنگ راکتیو بلک 5 از محیط آبی موثر است ؟ 10. آیا دوز جاذب (نانولوله های کربنی چند جداره) در حذف آلاینده رنگ راکتیو بلک 5 از محیط آبی موثر است ؟ 11. جذب رنگ راکتیو بلک 5 ازمحیط های آبی با استفاده از خاکستر برگ درخت موزاز کدام ایزوترم پیروی می کند ؟ 12. جذب رنگ راکتیو بلک 5 ازمحیط های آبی با استفاده از نانولوله های کربنی چند جداره از کدام ایزوترم پیروی می کند ؟ |
| هدف کلی طرح | تعیین کارایی حذف رنگ راکتیو بلک 5 از محلول های آبی با استفاده از خاکستر برگ درخت موز و نانولوله های کربنی چند جداره |
| اهداف اختصاصی | 1. تعیین اثر زمان تماس در حذف رنگ راکتیو بلک 5 ازمحیط های آبی با استفاده از خاکستر برگ درخت موز . 2. تعیین اثر زمان تماس در حذف رنگ راکتیو بلک 5 ازمحیط های آبی با استفاده از نانولوله های کربنی چند جداره. 3. تعیین اثر pH در حذف رنگ راکتیو بلک 5 ازمحیط های آبی با استفاده از خاکستر برگ درخت موز . 4. تعیین اثر pH در حذف رنگ راکتیو بلک 5 ازمحیط های آبی با استفاده از نانولوله های کربنی چند جداره. 5. تعیین اثر درجه حرارت در حذف رنگ راکتیو بلک 5 از محیط آبی با استفاده از خاکستر برگ درخت موز 6. تعیین اثر درجه حرارت در حذف رنگ راکتیو بلک 5 از محیط آبی با استفاده از نانولوله های کربنی چند 7. تعیین اثر غلظت اولیه رنگ در حذف آن از محیط های آبی با استفاده از خاکستر برگ درخت موز . 8. تعیین اثر غلظت اولیه رنگ در حذف آن از محیط های آبی با استفاده از نانولوله های کربنی چند جداره. 9. تعیین اثرمقادیر جاذب (خاکستر برگ درخت موز) بر حذف رنگ راکتیو بلک 5 ازمحیط های آبی. 10. تعیین اثر مقادیر جاذب (نانولوله های کربنی چند جداره ) بر حذف رنگ راکتیو بلک 5 از محیط های آبی. 11. تعیین ایزوترم جذب رنگ راکتیو بلک 5 ازمحیط های آبی با استفاده از خاکستر برگ درخت موز . 12. تعیین ایزوترم حذف رنگ راکتیو بلک 5 ازمحیط های آبی با استفاده از نانولوله های کربنی چند جداره. |
| سازمانها، مراکز و موسسات و سایر بهره برداران بالقوه دستاوردهای طرح | |
| تعریف واژه های تخصصی | رنگ راکتیو بلک 5 :با فرمول تجربی C26H21N5Na4O19S6 و وزن مولکولی)82/991) از گروه رنگ های کلاس دی آزو می باشد جذب سطحی :فرآیند جذب اتمها یا مولکولهای موجود در یک مایع یا گاز در تماس با یک سطح جامد است. نانو لوله های چند دیواره:باخلوص > 95% وقطر داخلی3- 5 nm مساحت سطح ویژه> 233متر مربع برگرم طول نانوذره 50 میکرومترو ترکیب سوراخهای بهم پیوسته هستند با ده ها و هزارها شبکۀ مجزا که در نتیجۀ نیروهای جاذبۀ واندروالس به همدیگر چسبیده اند |
| نوع مطالعه | تجربی -آزمایشگاهی |
| جامعه مورد مطالعه(معرفی مشارکت کنندگان)/ محیط پژوهش(معیارهای ورود و خروج ذکر شوند) | آب مقطر حاوی غلظت مشخص رنگ راکتیوبلک 5 |
| حجم نمونه و روش محاسبه آن | حجم نمونه : تعداد ظرفی که حاوی نمونه ایی است که از محلول استوک تهیه می کنیم که آزما یشات بر روری آن انجام گیرد. حجم نمونه برای آزمایشات با خاکستر برگ درخت موز 48=(8+11+5)*2(تکرار آزمایشات) حجم نمونه برای آزمایشات با خاکستر برگ درخت موز 48=(8+11+5)*2(تکرار آزمایشات) کل حجم نمونه 48+48=96 240=2(تکرارآزمایشات)*120= (80+24+11+5)=تعدادآزمایشات با خاکستر برگ درخت موز 240=2(تکرار آزمایشات)* 120= (80+11+24+5)=تعداد آزمایشات با نانولوله کربنی چند جداره |
| روش نمونه گیری(نحوه تخصیص تصادفی و همسانسازی در صورت لزوم ذکر شود) | |
| روش و ابزار جمع آوري داده ها / صحت و استحکام داده ها (پرسشنامه یا فرم اطلاعاتی ضمیمه شود) | براساس مشاهده قرائت مستقیم داد ه ها در دستگاه اسپکتروفتومتر وpHمتر وبا توجه به داده ها در فرم اطلاعاتی ضمیمه ثبت خواهد شد |
| روش اجرای طرح(با جزئیات بطور کامل شرح داده شود) | تهیه خاکستر برگ درخت موز ابتدا برگ درخت موز را با آب شهری و سپس با آب مقطرشستشو داده می شود و در هوای آزاد خشک نموده وسپس به قطعات کوچک تقسیم نموده قطعات کوچک را در داخل بوته چینی درب دار در کوره به دمای 700 درجه ساتی گراد به مدت 120 دقیقه قرار داده و خاکستر تولیدی بعد از خرد کردن توسط هاون چینی با کمک الک های مش استاندارد 60 و 200 الک گردیده و در یک ظرف درب دار شیشه ای جهت جلوگیری از جذب رطوبت نگه داری میشود.(72) تهیه نمونه های شیمیایی: برای تهیه نمونه استوک رنگ راکتیو بلک 5 از رنگ راکتیو بلک 5 تولیدی شرکت الوان ثابت با وزن مولکولی82/991 استفاده میکنیم mg1000 از این رنگ را وزن کرده و به داخل بالن حجمی ml 1000منتقل کرده و ضمن هم زدن با آب مقطر، آن را به حجم میرسانیم (10). تنظیم pH نمونه ها، غلظت جاذب، غلظت اولیه رنگ و زمان تماس: کل آزمایشات با استفاده از آب مقطر انجام می گیرد . آزمایشات در دمای آزمایشگاه انجام می گیرد و متغیرهای غلظت رنگ راکتیو بلک 5 (200،150،10،20،40،60،80،100میلیگرم برلیتر) pH (12،11،10،9،8،7،6،5،4،3،2)، مقدارجاذب (خاکستر برگ درخت موز)(5،4،3،2،1) گرم برلیتر) و زمان تعادل جذب (240،210،180،120،100،80،5،10،20،40،60 دقیقه) مورد بررسی خواهد شد. درمرحله اول با ثابت نگه داشتن متغیرهای مقدار جاذب، زمان جذب و غلظت رنگ راکتیو بلک 5، pH بهینه را بدست آورده و در مرحله دوم با داشتن pH بهینه، و ثابت نگه دا شتن غلظت رنگ راکتیو بلک 5 و زمان تماس می توان دوز جاذب بهینه را بدست آورد. درمرحله سوم به همین ترتیب با داشتن pH بهینه، دوز جاذب بهینه، غلظتهای مختلف رنگ را در زمان های تماس معین شده مورد بررسی قرار می دهیم . کلیه آزمایشات در ارلن مایر 250 میلی لیتری با استفاده از دستگاه شیکر اجرا می شود. آزمایشات برروی شیکر باسرعت 150 دور در دقیقه و به مدت خاص به انجام می رسد. pH نمونه ها با استفاده ازH2SO4 و NaOH 0.1 نرمال تنظیم می گردد. در زمان های تماس معینی نمونه ها با فیلتر سرنگی فیلترشده و در ظروف پلاستیکی 100 میلی لیتری در یخچال نگهداری می شودودر غلظتهای اولیه متغیر با ثابت بودن متغیر های دیگر در سه درجه حرارت که داریم انجام می دهیم و سرانجام توسط دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موجnm 597 میزان جذب قرائت شده و پس از آن با استفاده از منحنی جذب کالیبراسیون ترسیم شده برای ماده رنگ راکتیو بلک 5 دراین دستگاه میزان غلظت باقی مانده ماده رنگ راکتیو بلک 5 معین میشود. به همین ترتیب آزمایشات با استفاده از نانولوله ها به انجام خواهد رسید. |
| روش تجزیه، تحليل و توصیف دادهها (نمونهاي از جدول توخالي ضميمه شود و روش هاي آماري مورد استفاده به طور كامل توضيح داده شود)(کیفی و کمی) | با استفاده از نرم افزار Excel نمودارهای مربوطه رسم می شود و داده ها مورد تجزیه تحلیل قرار می گیرد.و تجزیه وتحلیل داده ها با استفاده از شاخص های توصیفی شامل میانگین وانحراف معیار صورت می پذیرد. |
| ملاحظات اخلاقی | خیر |
| محدودیتهای اجرائی طرح و پیش بینی جهت حل آنها | محدودیت خاصی ندارد |
| کلمات کلیدی | رنگ راکتیو بلک 5، جذب سطحی، نانولوله های کربنی چند جداره |
| فهرست منابع و مراجع | 1- هاشمیان ، سعیده . بررسی کاهش CODپساب های نساجی توسط فرایند اکسایش پیشرفته( UV/ClO 2). نهمین کنگره ملی مهندسی شیمی ایران. دانشگاه علم و صنعت ایران. آذر ماه ۱۳۸۳ 2- Sudipta Chatterjee S, Tania Chatterjee T, Seung H.W. Influence of the polyethyleneimine grafting on the adsorption capacity of chitosan beads for Reactive Black 5 from aqueous solutions, Chem.Eng.J.2011؛ 166:168–175. 3- Lu CS, Chen CC, Mai FD, Li HK. Identification of the degradation pathways of alkanolamines with TiO2 photocatalysis, Hazard.Mater.J.2009,165(1-3):306-16. 4- Niebisch C.H, Malinowski A.K, Schadeck R, Mitchell D, Kava-Cordeiro V, Paba J. Decolorization and biodegradation of reactive blue 220 textile dye by Lentinus crinitus extracellular extract, Hazard.Mater.J.2010؛180:316–322. 5- Ravi K, Deebika B, Balu K. Decolourization of aqueous dye solutions by a novel adsorbent: application of statistical designs and surface plots for the optimization and regression analysis, Hazard.Mater.J.2005؛B122:75–83. 6- Colindres P, Madeira H.Y, Reguera E. Removal of Reactive Black 5 from aqueous solution by ozone for water reuse in textile dyeing processes, Desalination.2010؛258:154–158. 7-V.Belessia V, Romanosa G, Boukosa N, Lambropouloud D, Trapali C . Removal of Reactive Red 195 from aqueous solutions by adsorption on the surface of TiO2 nanoparticles, Hazard. Mater. J.2009؛170:836–844. 8- Zeynep E, Filiz N.A. Adsorption of Reactive Black 5 from an aqueous solution:equilibrium and kinetic studies, Desalination.2006؛194:1–10. 9- Gulnaz O, Kaya A, Matyar F, Arikan B. Sorption of basic dyes from aqueous solution by activated sludge, Hazard. Mater. J.2004 108:183–188. 10- Dafale N, Rao N.N, Meshram S.U, Wate S.R, Decolorization of azo dyes and simulated dye bath wastewater using acclimatized microbial consortium biostimulation and halo tolerance, Bioresour.Technol.2008؛99:2552–2558. 11- Greluk M, Hubicki Z. Kinetics, isotherm and thermodynamic studies of Reactive Black 5 removal by acid acrylic resins, Chem. Eng. J. 2010؛162: 919–926. 12- Zeynep E, Filiz N.A. Adsorption of Reactive Black 5 from an aqueous solution: equilibrium and kinetic studies, Desalination .2006؛194:1–10. 13- Li Q, Yuea Q.Y, Sub Y, Gaoa B.Y, Jing Li aTwo-step kinetic study on the adsorption and desorption of reactive dyes at cationic polymer/bentonite, Hazard.Mater.J.2009;165:1170–1178. 14- Daneshvar D, Vatanpour V, Khataee A.R, Rasoulifard M.H, Rastegar M. Decolorization of Mixture of Dyes Containing Malachite Green and Orange II by Fenton-like Reagent, Color Sci.Tech.J.20081 ؛ :83-89. 15 -Al-Degs Y.S, El-Barghouthi M.I, El-Sheikh A.H, Walker G.H. Effect of solution pH, ionic strength, and temperature on adsorption behavior of reactive dyes on activated carbon, Dyes Pigments .2008؛ 77:16–23. 16-Tanyildizi M.S. Modeling of adsorption isotherms and kinetics of reactive dye from aqueous solution by peanut hull, Chem.Eng.J.2011;168:1234–1240. 17- Ponnusami V, Krithika V, Madhuram R, Srivastava S.N. Biosorption of reactive dye using acid-treated rice husk: Factorial design analysis, Hazard. Mater.J.2007;142:397–403. 18-.Lee YH, Pavlostathis SG. Decolorizationandtoxicityof reactive anthraquinone textile dyes undermethanogenic conditions.Water Res. 2004;38:1838-52 19-Rosa S, Laranjeira M.C.M, Riela H.G, Favere V.T. Cross-linked quaternary chitosan as an adsorbent for the removal of the reactive dye from aqueous solutions, Hazard.Mater .J.2008؛155:253–260. 20-Ayhan Sengil A, Ozacar M. The decolorization of C.I. Reactive Black 5 in aqueous solution by electrocoagulation using sacrificial iron electrodes, Hazard. Mater.J.2009؛161:1369–1376. 21- Daud N.K, Hameed B.H. Fenton-like oxidation of reactive black 5 solution using iron–Montmorillonite K10 catalyst, Hazard. Mater.J.2010؛176:1118–1121. 22-Shuang S , Zhiqia H, Jianping Q, Lejin X, Jianmeng C. Ozone assisted electrocoagulation for decolorization of C.I. Reactive Black 5 in aqueous solution: An |
| نام فایل | تاریخ درج فایل | اندازه فایل | دانلود |
|---|---|---|---|
| metodology.docx | 1391/08/03 | 17828 | دانلود |
| p.f1.doc | 1391/08/03 | 55808 | دانلود |
| payanname.k.doc | 1391/08/03 | 1103872 | دانلود |
| soratglase.doc | 1391/08/03 | 603648 | دانلود |
| payanname .ارسال شده به دانشگاه.doc | 1391/08/03 | 3789824 | دانلود |
