فایل ورد قابل ویرایش

توضیحی مختصر از مقاله  :

دانلود مقاله مقايسه كارايي فناوري سونوشيميايي و فتوسونو شيميايي جهت حذف سيانيد از محيط آبي

چكيده

زمينه و هدف: سيانيد يك ماده بسيار سمي است كه بطور معمول  از تركيبات معمول در فاضلاب صنايع متعددي از جمله آبكاري، استخراج معدن فلزات، فلزكاري و تميزكاري فلزات وجود دارد. ورود اين ماده به محيط زيست مخاطرات بهداشتي زيادي را به همراه دارد. هدف از انجام اين مطالعه مقايسه كارايي فناوري سونوشيميايي و فتوسونوشيميايي جهت حذف سيانيد از محيط آبي مي باشد.

روش بررسي: در اين مطالعه از يك دستگاه مولد امواج فراصوت با توان 500 وات در دو فركانس 35 و 130 كيلوهرتز و يك لامپ 125 وات جيوه اي با فشار كم استفاده شده است. غلظت سيانيد در تمام آزمايشات 5/2 تا 75 ميلي گرم در ليتر بوده است. در اين تحقيق اثر فاكتورهاي pH محيط آبي، غلظت اوليه سيانيد و مدت زمان فرايند بر کارایی حذف مورد بررسی قرار گرفت.

يافته ها: نتايج حاصل از تحقيق نشان داد كه ماكزيمم كارآيي حذف سيانيد در فناوري سونوشيميايي (فركانس 130 كيلوهرتز، زمان تماس 90 دقيقه، pH=11 و با غلظت 5/2 ميلي گرم بر ليتر سيانيد) به 71% رسيده است در حاليكه در شرايط مشابه با فناوري فتوسونوشيميايي كارايي حذف به 74% رسيده است.

نتيجه گيري: نتايج حاصل از اين تحقيق نشان داد كه كارايي فرايند فتوسونيك جهت حذف سيانيد از محيط آبي بيشتر از فرايند سونوشيميايي است. ضمناً راندمان حذف سيانيد توسط هر دو فرايند با pH، فركانس و زمان ماند رابطه مستقيم و با غلظت سيانيد رابطه عكس دارد.

واژه هاي كليدي: سيانيد، فرايندهاي اكسيداسيون پيشرفته، فتوسونوشيمي، سونوشيمي

مقدمه

سيانيد يك ماده شيميايي است كه هم بطور طبيعي و هم بطور مصنوعي توسط بشر ساخته مي شود و اكثر تركيبات آن سميت زيادي دارند. از جمله تركيبات سيانيد مي توان به سيانيد هيدروژن كه به شكل گاز است و نيز نمك هاي سيانيد مثل سيانيد سديم و سيانيد پتاسيم اشاره كرد. بعضي از باكتريها، قارچها و جلبكها مي توانند سيانيد را توليد كنند. اين عنصر هم در آب و هم در خاك و هوا وجود دارد. سيانيد از طريق فرايندهاي صنعتي مثل آبكاري، رنگ سازي، صنايع دارويي، حشره كش ها و ظهور فيلم هاي عكاسي وارد آب مي شود و از طريق نوشيدن، استنشاق و غذا خوردن وارد بدن مي شود]1[. در غلظت بالا بر روي قلب و مغز تأثير سوء داشته و در مدت كوتاهي باعث ايجاد كما و سپس مرگ مي شود. سيانيد مي تواند در غلظت mg/dl05/0 در خون توليد سم كند. معمولاً مرگ در غلظت mg/dl3/0 و بالاتر اتفاق مي افتد. سازمان حفاظت محيط زيست آمريكا (USEPA) حداكثر ميزان مجاز سيانيد در آب را 0/2ppm تعيين كرده است. غلظت سيانيد در آب و فاضلاب را مي توان با روش هاي رقيق سازي، اكسيداسيون بيولوژيكي و شيميايي، رسوب دهي، بازيافت كاهش داد]1،2و3[. يكي از روشهاي مورد نظر جهت حذف سيانيد كه اخيراً مورد توجه قرار گرفته است روش اولتراسونيك است. در اين روش از فركانس صوتي بيش از 16كيلوهرتز كه فراتر از دامنه شنوايي انسان كه بين 16 تا 1000 كيلوهرتز است استفاده مي شود. امواج اولتراسونيك(US) در حلالهاي آبي منجر به تشكيل و تخريب حبابهاي گازي(كاويتاسيون) مي شود بنابراين باعث ايجاد فشار و دماي بالا( بصورت زود گذر) مي شود و نتيجه آن تشكيل راديكالهاي آزاد( OH,OOH) در آب مي شود. اين راديكالها در آب نفوذ كرده و باعث اكسيداسيون تركيبات آلي مي شود، پراكسيد هيدروژن از راديكالهاي آزاد OH و OOH تشكيل مي شود]4[. يازيكي و همكاران(2006) از روش اولتراسونيك براي حذف سيانيد استفاده كردند كه در pH=4-10/5 و دماي 25 درجه سانتيگراد  25% از سيانيد را از آب حذف كردند]5[. يكي ديگر از روشهايي است كه در سالهاي اخير براي تصفيه آب و فاضلاب مورد استفاده قرار گرفته، اشعه فرابنفش(UV) است. اين اشعه بخشي از امواج الكترومغناطيسي است كه داراي دامنه پرتودهي 100 تا 400 نانومتر مي باشد. كلاً امواج UV را به سه تيپ تقسيم مي كنند: تيپ  A( دامنه پرتودهي ان 315 تا 400 نانومتر است)، تيپ  B( دامنه پرتودهي آن 280 تا 315 نانومتر است) و تيپ C ( دامنه پرتودهي آن بين 200 تا 280 نانومتر است). عمل گندزدايي آب با اشعه UV معمولاً در دامنه طول موج 200 تا 280 يعني تيپ C قرا مي گيرد]6[. آقاي Wuو همكاران(2001)کارایی حذف فنل در آب درسيستم اولتراسونيك (US) را با سيستم تركيبي US/UV مقایسه كردند كه طي آن با سيستم Us ،54% از فنل و 1/10% از كل كربن آلي (TOC) در آب را در مدت زمان 80 دقيقه حذف كردند در حاليكه كارايي حذف اين مواد با سيستم تركيبي US/UV قابل توجه بود بطوريكه  99% از فنل و 6/20% از كل كربن آلي (TOC) را در همين مدت زمان حذف کردند]7[.