Share
ازالة ايون الكادميوم (??) من المياه بواسطة عشب البط والصخور البورسلينية == Removal of Cadmium ion (??) from water by Duckweed and Porcellanite rocks
Author name:
كاظم علي حسين
Supervisor name:
جميل موسى ضباب
General topic:
Chemistry
Specific topic:
Chemistry
Degree:
Master
University:
Mustansiriyah University - College Of Science For Girls - Chemistry Department
Language:
Arabic
University location:
Baghdad
First pages:
25T1830 - p.pdf
Abstract:
تمت دراسة ازالة ايونات الكادميوم من مخلفات المياه الصناعية باستعمال البورسلينات العراقية الطبيعية والمكلسنة بنظام الوجبة . ودرست الظروف المثلى لعملية الازالة وكانت الدالة الحامضية (6) , درجة الحرارة C° , زمن التماس = 120 دقيقة , والتركيز الابتدائي لايونات الكادميوم ( 50 mg/L 10 - ) , وزن المادة المازة (3 غرام) وحجم دقائقها (300µm) . طبقت هذه الظروف على نماذج بتركيز (50mg/L) وكانت اعلى نسبة للازالة (%86) باستخدام البورسلينات الطبيعية كسطح ماز, و(%96) في حالة استخدام البورسلينات المكلسنة. اثبتت الدراسة الايزوثيرمية انطباق نموذج لانكماير للايزوثيرم اكثر من نموذجي فراندليش وتمكن للامتزاز على سطح البورسلينات الطبيعية , بينما كانت ايزوثيرمات لانكماير وفراندليش هي الاكثر انطباقا على سطح البورسلينات المكلسنة. وقد بينت الدراسات الثرموديناميكية ان العملية ماصة للحرارة من قيم ΔH° الموجبة , وتلقائية من القيم السالبة لـ ΔG° , بينما دلت القيم الموجبة لـΔS° على زيادة العشوائية او اللاانتظام لعملية الازالة. استخدمت مطيافية الاشعة تحت الحمراء وتقنية حيود الاشعة السينية لتشخيص المجاميع الفعالة على السطح الماز المستخدم. 2. كما تناولت الدراسة ايجاد طريقة بسيطة لازالة ايونات الكادميوم من مخلفات المياه الصناعية باستعمال مسحوق الاوراق المجففة الطبيعية والمعدلة من عشب البط (ceratophyllum demersum). هذا العشب ينمو بصورة خاصة على شواطئ الانهار العراقية. درست الظروف المثالية لعملية الازالة ( pH=6 , وزن المادة المازة = 1.5gm , الحجم الحبيبي = 300µm , درجة الحرارة = 30 C° , زمن التماس = 120 دقيقة , والتركيز الابتدائي لايونات الكادميوم ( 10 - 50 mg/L ) . وتم تطبيق هذه المعطيات على عينات ذات تركيز (50 mg/L) وكانت كفاءة الازالة بنسبة (95.6% ) باستخدام النبات الطبيعي وبنسبة (99.78%) باستخدام النبات المعدل بمحلول هيدروكسيد الصوديوم. واثبتت الدراسة الايزوثيرمية انطباق نموذج تمكن (Temkin) للايزوثيرم في حالة استخدام مسحوق النبات الطبيعي , لكن نموذجي لانكماير وتمكن كانت الاكثر انطباقا في النبات المعدل بالقاعدة . بينت الدراسات الثرموديناميكية ان العملية ماصة للحرارة من قيم ΔH° الموجبة , وتلقائية من القيم السالبة لـ ΔG° , بينما دلت القيم الموجبة لـΔS° على زيادة العشوائية او اللاانتظام لعملية الازالة. استخدمت بعض الكشوفات النوعية فضلا عن مطيافية الاشعة تحت الحمراء لتشخيص المجاميع الفعالة على السطح.3. تضمنت الدراسة اجراء التطبيق العملي في استخدام السطوح المدروسة لازالة ايونات الكادميوم من مخلفات المياه الصناعية لثلاثة مصانع عراقية مختلفة هي (معمل اطارات بابل ومعمل اسمنت الكوفة ومعمل بطاريات بابل) وقد كانت كفاءة الازالة بنسبة (100%) وللسطوح المستخدمة كافة (البورسلينات الطبيعية والمكلسنة , وعشب البط الطبيعي والمحور) مما يدل على امكانية استخدام السطوح قيد الدراسة على مدى واسع لازالة التلوث بايونات الكادميوم. | Batch process has been used with natural and calcinated Iraqi porcellanite as adsorbent for removal of Cd(ІІ) from aqueous solutions. Optimum experimental parameters were given, concentration cadmium ion (10 - 50 mg/L), pH (6), time (120 min), temperature (30°C), weight of adsorbents (3gm) and particle size (300µm). These optimum parameters tested on samples with concentration (50mg/L) of Cd(ІІ), the removal% was (86%) on natural porcellanite and (96%) with calcinated porcellanite. Langmuir isotherm model which gave a better fit to the experimental data with natural porcellanite in comparison with the Temkin and Freundlich equations, but both of Langmuir and Freundlich equations were fitted with calcinated porcellanite. Thermodynamic studies of two different surfaces were also given and showed endothermic process ΔH° was positive, ΔG° and ΔS° values were measured and showed that adsorption is spontaneous ΔG° was negative. ΔS° was increased and showed activity of surface for adsorption. X - RAY diffraction and FT - IR spectroscopy were used to prove that calcinated porcellanite was more efficient than natural porcellanite.Also a simple method was developed for the removal of cadmium ions from wastewater by using natural and artificial dried leaves of (ceratophyllum demersum). This plant is an Iraqi spices grew on the shores of Iraqi rivers. Optimal conditions were obtained (pH was 6, weight of adsorbent was1.5g, particle size was 300µm, temperature was 30°C, contact time was 120 minute and concentration of cadmium ions was ( 10 - 50 mg/L).These parameters were applied on spiked samples (50 gm./L) and proved to be efficient( 95.6%) removal for natural and (98.78%) for sodium hydroxide treated modified. Batch sorption isotherm showed that Temkin model was dominant for natural ceratophyllum demersum but both of Langmuir and Temkin models for artificial was the dominants. The thermodynamic parameters were given and showed that ΔH° was endothermic - positive value, ΔG° was found (a spontaneous process - negative value) and ΔS° was found positive value - increase of disorder of the process. FTIR and other qualitative tests were used to identify the activity of adsorbent surface.The present study also involves the practical application by using the studying surfaces to removal of cadmium ions from three samples of three Iraqi factories. The results indicated high affinity (100%) removal of cadmium ion by the present surfaces.
