مطالعه آزمایشگاهی حذف کادمیوم از آب آشامیدنی word

دانلود

 کلمات کلیدی: حذف کادمیوم، همرسوبی، کربنات کلسیم، آب آشامیدنی
فهرست مطالب
عنوان
صفحه
فصل اول: مقدمه
1-1- پیشگفتار .....................................................................................................................................
2
1-2- معرفی کادمیوم .........................................................................................................................
3
1-2-1- خواص فیزیکی کادمیوم .....................................................................................................
3
1-2-2- کاربردهای کادمیوم .............................................................................................................
4
1-2-3- منابع آلوده­کننده آب ..........................................................................................................
4
1-2-4- مواجهه انسان با آلودگی کادمیوم ............................................................................
5
1-2-5- اثرات کادمیوم بر روي سلامتی ........................................................................................
7
1-3- کربنات کلسیم ...........................................................................................................................
8
1-3-1- شکل­های کریستالی کربنات کلسیم ...............................................................................
9
1-4- کریستالیزاسیون ........................................................................................................................
15
1-4-1- فوق اشباعیت .......................................................................................................................
15
1-4-2- مکانیسم تشکیل بلور ..........................................................................................................
18
1-4-3- مکانیسم رشد بلور ...............................................................................................................
21
1-4-4- عوامل تجربی تعیین کننده اندازه ذرات .........................................................................
22
1-4-5- اثر اختلاط بر فرایند تبلور .................................................................................................
23
1-4-6- ترسیب ...................................................................................................................................
24
1-4-7- صاف کردن و شستشوی رسوب ......................................................................................
25
فصل دوم: مروری بر تحقیقات گذشته
 
عنوان
صفحه
2-1- پیشگفتار .....................................................................................................................................
27
2-2- تکنیک­های حذف کادمیوم .....................................................................................................
28
2-2-1- روش­های شیمیایی .............................................................................................................
28
2-2-2- همرسوبی ..............................................................................................................................
34
2-2-3- تکنیک جداسازی غشا ........................................................................................................
37
2-2-4- تکنیک تبادل یونی .............................................................................................................
39
2-2-5- تکنیک استخراج با حلال ...................................................................................................
43
2-2-6- تکنیک جذب ........................................................................................................................
62
2-3- نتایج ............................................................................................................................................
80
فصل سوم: آزمایشگاهی
3-1- شرح دستگاه آزمایش ..............................................................................................................
84
3-2- روش تهیه محلول­های آزمایش .............................................................................................
87
3-3- روش آزمایش .............................................................................................................................
87
3-4- دستگاه­های آنالیز استفاده شده در آزمایشات ....................................................................
90
3-4-1- دستگاه جذب اتمی .............................................................................................................
90
3-4-2- میکروسکوپ الکترونی روبشی .........................................................................................
93
3-4-3- طیف سنج پراش اشعه ایکس ...........................................................................................
94
فصل چهارم: بحث و نتیجه­گیری
4-1- تاثیر pH .....................................................................................................................................
97
4-2- تاثیر شدت جریان تزریق ........................................................................................................
99
4-3- تاثیر شدت همزدن ...................................................................................................................
100
4-4- تاثیر غلظت واکنشگرها ...........................................................................................................
101
4-5- تاثیر غلظت اولیه کادمیوم ......................................................................................................
102
4-6- تاثیر دما ......................................................................................................................................
103
4-7- تاثیر جابجایی واکنشگرها .......................................................................................................
105
عنوان
صفحه
4-8- تاثیر حضور و عدم حضور دانه­های اولیه ..............................................................................
106
4-9- اثر افزایش کربنات آمونیوم به جای کربنات سدیم ...........................................................
107
4-10- اثر استفاده از پساب یک واحد صنعتی .............................................................................
108
4-11- تعیین مکانیسم همرسوبی ...................................................................................................
109
4-12- ضریب توزیع ...........................................................................................................................
110
4-13- سختی آب ...............................................................................................................................
112
4-14- حذف کادمیوم از نمونه واقعی ............................................................................................
113
4-15- عکس­برداری SEM ...............................................................................................................
114
4-16- آنالیز XRD ............................................................................................................................
117
4-17- درصد خطا آزمایش­ها ..........................................................................................................
119
فصل پنجم: نتیجه­گیری و پیشنهادات
5-1- نتیجه­گیری کلی .......................................................................................................................
121
5-2- پیشنهادات .................................................................................................................................
123
فهرست منابع و مآخذ
منابع فارسی ..........................................................................................................................................
124
منابع انگلیسی .......................................................................................................................................
125
 
فهرست جدول­ها
عنوان و شماره
صفحه
جدول 1-1- ثابت حلالیت برای انواع شکل­های کریستالی کربنات کلسیم در دمای ◦C 25 ...........................................................................................................................................................
 
11
جدول 2-1- مقایسه درصد حذف کادمیوم با استفاده از ترکیبات مختلف در تکنیک رسوبی .....................................................................................................................................................
 
31
جدول 2-2- مقایسه درصد حذف کادمیوم با استفاده از ترکیبات مختلف در تکنیک
سیمانی شدن..........................................................................................................................................
 
34
جدول 2-3- مقایسه درصد حذف کادمیوم با استفاده از ترکیبات مختلف همرسوب دهنده ......................................................................................................................................................
 
37
جدول 2-4- مقایسه درصد حذف کادمیوم با استفاده از ترکیبات مختلف در تکنیک جداسازی با غشا ...................................................................................................................................
 
39
جدول 2-5- مقایسه درصد حذف کادمیوم با استفاده از ترکیبات مختلف در تکنیک تبادل یونی .............................................................................................................................................
 
43
جدول 2-6- خلاصه­ای از سیستم استخراج با حلال کادمیوم در محلول­های سولفات ........
50
جدول 2-7- خلاصه­ای از سیستم استخراج با حلال کادمیوم در محلول کلرید ....................
56
جدول 2-8- خلاصه­ای از سیستم استخراج با حلال کادمیوم در محلول­های نیترات و تیوسیانات ...............................................................................................................................................
 
59
جدول 2-9- خلاصه­ای از سیستم استخراج با حلال کادمیوم در محلول­های فسفات .........
62
جدول 2-10 مقایسه ظرفیت جذب کادمیوم با استفاده از ترکیبات مختلف اکسید مواد معدنی، دورریزها، لجن­ها و پس ماندها در محلول­های آبی ........................................................
 
72
جدول 2-11- مقایسه ظرفیت جذب کادمیوم با استفاده از میکروارگانیسم­ها در محلول­های آبی .................................................................................................................................................
 
75
عنوان و شماره
صفحه
جدول 2-12- استفاده از جاذب­های با منشا گیاهی برای جذب کادمیوم در محلول­های آبی ...........................................................................................................................................................
 
77
جدول 2-13- مقایسه ظرفیت جذب کادمیوم جاذب­های گیاهی اصلاح شده در محلول­های آبی .................................................................................................................................................
 
79
جدول 4-1- آنالیز شیمیایی پساب یک واحد صنعتی .................................................................
108
جدول 4-2- آنالیز شیمیایی و فیزیکی نمونه آب رودخانه خشک شیراز ................................
113
 
فهرست شکل­ها
عنوان
صفحه
شکل 1-1- شکل گونه کریستالی ACC کربنات کلسیم ............................................................
11
شکل 1-2- شکل گونه کریستالی ایکیت کربنات کلسیم ...........................................................
12
شکل 1-3- روابط فازی در سیستم آب - کربنات کلسیم اشباع شده ....................................
12
شکل 1-4- نمودار logK نسبت به دما برای ایکیت، واتریت، آراگونیت و کلسیت .............
13
شکل 1-5- شکل گونه کریستالی واتریت کربنات کلسیم ..........................................................
14
شکل 1-6- شکل گونه کریستالی آراگونیت کربنات کلسیم ......................................................
14
شکل 1-7- شکل گونه کریستالی کلسیت کربنات کلسیم .........................................................
15
شکل 1-8- انواع هسته­سازی ............................................................................................................
20
شکل 3-1- شماتیک کلی دستگاه آزمایش...................................................................................
85
شکل 3-2- تصویر (a) تفلون تحتانی لوله مکش و محل تزریق، (b) پره همزن، (c) روزنه­های دید شیشه­ای، (d) لوله مکش، (e) تفلون تحتانی راکتور و(f) پوسته راکتور ...
 
86
شکل 3-3- پمپ قطره زنی Infusion pump OT-701 .............................................................
86
شکل 3-4- شکل کلی راکتور در حال آزمایش .............................................................................
90
شکل3-5- شماتیک دستگاه جذب اتمی شعله­ای ........................................................................
92
شکل 3-6- شماتیک دستگاه جذب اتمی ASS Vario 6 ساخت شرکت Analytic Jena ...................................................................................................................................................................
 
93
شکل 3-7- نمودار شماتیکی اجزا اصلی یک میکروسکوپ الکترونی روبشی ..........................
94
شکل 4-1- تاثیر pH روی حذف کادمیوم در آب سنتزی با غلظت ppm968/0 کادمیوم به روش همرسوبی کربنات کلسیم در دبی تزریق mL/hr300، دور همزن rpm200، غلظت واکنشگرهای M5/2 و در دمای محیط 20 درجه سانتی­گراد .......................................
 
 
98
عنوان
صفحه
شکل 4-2- تاثیر دبی تزریق روی حذف کادمیوم در آب سنتزی با غلظت ppm968/0 کادمیوم به روش همرسوبی در 3pH=، دور همزن rpm200،غلظت واکنشگرهایM5/2 و در دمای محیط 20 درجه سانتی­گراد ..........................................................................................
 
 
99
شکل 4-3- تاثیر دور همزن روی حذف کادمیوم در آب سنتزی با غلظت اولیه ppm968/0 کادمیوم به روش همرسوبی در 3pH=، دبی تزریق mL/hr300، غلظت واکنشگرهای M5/2 و در دمای محیط 20 درجه سانتی­گراد ...................................................
 
 
100
شکل 4-4- تاثیر غلظت واکنشگرها روی حذف کادمیوم در آب سنتزی با غلظت ppm968/0 کادمیوم به روش همرسوبی در 3pH=، دبی تزریق mL/hr300، دور همزن rpm200 و در دمای محیط 20 درجه سانتی­گراد ........................................................
 
 
101
شکل 4-5- تاثیر غلظت اولیه کادمیوم روی راندمان حذف کادمیوم در آب سنتزی به روش همرسوبی در 3pH=، دبی تزریق mL/hr300، دور همزن rpm200، غلظت واکنشگرهای M5/2 در دمای محیط 20 درجه سانتی­گراد .......................................................
 
 
102
شکل 4-6- تاثیر دما روی راندمان حذف کادمیوم در آب سنتزی با غلظت اولیه کادمیوم ppm968/0 به روش همرسوبی در 3pH=، دبی تزریق mL/hr300، دور همزن rpm200 و غلظت واکنشگرهای M5/2 ........................................................................................
 
 
104
شکل 4-7- تصویر رسوب کربنات کلسیم به دست آمده در آب سنتزی با غلظت ppm968/0 با استفاده از واکنشگرهای کلرید کلسیم و کربنات سدیم با غلظت 5/2 مولار در دور همزن rpm200، زمان تزریق 40 دقیقه، 4=pH و دمای 20 درجه سانتی­گراد .......
 
 
115
شکل 4-8- تصویر رسوب کربنات کلسیم به دست آمده در آب سنتزی با غلظت ppm968/0 با استفاده از واکنشگرهای کلرید کلسیم و کربنات آمونیوم با غلظت 5/2 مولار در دور همزن200، زمان تزریق 40 دقیقه، 4=pH و دمای 20 درجه سانتی­گراد .....
 
 
115
شکل 4-9- تصویر رسوب کربنات کلسیم به دست آمده در نمونه آب رودخانه خشک شیراز با غلظت ppm05/0 با استفاده از واکنشگرهای کلرید کلسیم و کربنات سدیم با غلظت 5/2 مولار در دور همزن rpm200، زمان تزریق 40 دقیقه، 4=pH و دمای 20 درجه سانتی­گراد ...................................................................................................................................
 
 
 
116
شکل 4-10- تصویر رسوب کربنات کلسیم به دست آمده در آب سنتزی با غلظت ppm968/0 با استفاده از واکنشگرهای پساب واحد صنعتی و کربنات سدیم 51/0 مولار در دور همزن rpm200، زمان تزریق 40 دقیقه، 4=Ph و دمای 20 درجه سانتی­گراد ........
 
 
116
عنوان
صفحه
شکل 4-11- طیف XRD رسوب کربنات کلسیم به دست آمده در آب سنتزی با غلظت ppm968/0 در دور همزن rpm200، زمان تزریق 40 دقیقه، 4=pH و دمای 20 درجه سانتی­گراد ..............................................................................................................................................
 
 
117
شکل 4-12- طیف XRD رسوب کربنات کلسیم به دست آمده در آب سنتزی با غلظت ppm968/0 با استفاده از واکنشگرهای کلرید کلسیم و کربنات آمونیوم با غلظت 5/2 مولار در دور همزن rpm200، زمان تزریق 40 دقیقه، 4=pH و دمای 20 درجه سانتی­گراد .........................................................................................................................................................
 
 
118
شکل 4-13- طیف XRD رسوب کربنات کلسیم به دست آمده در آب رودخانه خشک شیراز با غلظت ppm05/0 با استفاده از واکنشگرهای کلرید کلسیم و کربنات سدیم با غلظت 5/2 مولار در دور همزن rpm200، زمان تزریق 40 دقیقه، 4=pH و دمای 20 درجه سانتی­گراد ...................................................................................................................................
 
 
 
118
شکل 4-14- طیف XRD رسوب کربنات کلسیم به دست آمده در آب سنتزی با غلظت ppm968/0 با استفاده از واکنشگرهای پساب واحد صنعتی و کربنات سدیم با غلظت 51/0 مولار در دور همزن rpm 200، زمان تزریق 40 دقیقه، 4=pH و دمای 20 درجه سانتی­گراد ..............................................................................................................................................
 
 
 
119
 
فهرست نشانه­های اختصاري
ثابت حلالیت
K
پتانسیل شیمیایی ماده i در فاز جامد
پتانسیل شیمیایی ماده i در فاز محلول
پتانسیل شیمیایی تعادل
ثابت گازها
دما
اکتیویته ماده i در فاز محلول
اکتیویته ماده i در تعادل
ضریب اکتیویته ماده i
غلظت ماده i
دمای حالت اشباع
غلظت حالت اشباع
فوق اشباعیت نسبی
حلالیت مولار تعادلی رسوب
غلظت مولار در هر لحظه
فوق اشباعیت
مرتبه فوق اشباعیت
n
ثابت سرعت هسته­زایی
سطح هسته
A
آنتالپی تشکیل کربنات کلسیم
ضریب توزیع ظاهری یا تجربی
مقدار کمپلکس تشکیل شده
ضریب اکتیویته کربنات کادمیوم در محلول جامد
ضریب توزیع ترمودینامیکی
ضریب توزیع
D
ثابت حلالیت محصول ترمودینامیکی کربنات کلسیم
ثابت حلالیت محصول ترمودینامیکی کربنات کادمیوم
ضریب اکتیویته مولی در فاز محلول کادمیوم
ضریب اکتیویته مولی در فاز محلول کلسیم
تغییرات پتانسیل
ضریب توزیع لگاریتمی
غلظت اولیه یون­های کادمیوم در فاز محلول
غلظت نهایی یون­های کادمیوم در فاز محلول
غلظت اولیه یون­های کلسیم در فاز محلول
غلظت نهایی یون­های کلسیم در فاز محلول
ضریب توزیع
تعداد مول کادمیوم جذب شده در یک کیلوگرم رسوب کربنات کلسیم
غلظت مولار کل کادمیوم
 فصل اول
 1- مقدمه
 1-1- پیشگفتار
 حفاظت از محیط زیست که نسل امروز و نسل­هاي آینده باید در آن حیات اجتماعی رو به رشد داشته باشندیک وظیفه عمومی تلقی می­گردد. انواعی از آلودگی­ها در آب خروجی از کارخانه­ها، نیروگاه­ها و پالایشگاه­ها وجود دارد. به همین دلیل باید نسبت به سیستم­هاي آبی، انواع منابع آلوده­کننده، اثرات آلودگی، روش­هاي دفع آلودگی و روش­هاي پیشگیري از آلودگی اطلاع کافی در دسترس جامعه باشد (Manahan, 2004).
امروزه آلودگی آب­هاي طبیعی با فلزات سنگین اثرات بالقوه سمی بر موجودات زنده می­گذارد. شهرنشینی و توسعه کشت و صنعت منجر به آلودگی آب با فلزات سنگین می­شود (Ghaedi et al., 2010; Silva et al., 2009).
چگالی فلزات سنگین بیشتر از 5 گرم بر سانتی­متر مکعب یا 5 برابر چگالی آب است. براي مثال چگالی کادمیوم 7/8 گرم بر سانتی­متر مکعب می­باشد در حالی که چگالی کلسیمو باریم به ترتیب 55/1 و 6/2 گرم بر سانتی­متر مکعب­ است. محدودیت منابع آبی، کمبود بارندگی، خطر بحران کم آبی و اهمیت بازیابی مجدد آب از یک سو و افزایشآلودگی آب­هاي سطحی و زیرزمینی به وسیله فلزات سنگین از سوي دیگر، یافتن راه حل­هاي قابل قبول زیست محیطی را در جهت حذف این مواد از منابع آبی ضروري می­سازد (Mohammad and Shashi, 2001).
کادمیوم براي انسان مضر است و به اندام­هایی مثل کلیه­ها، کبد و ریه­ها آسیب می­رساند(Pourreza and Ghanemi, 2010). پساب­هایصنعتی مهم‌ترین منابع آلوده­کننده­ی محیط زیست هستند، به عنوان مثال باتري­ها، رنگ‌دانه‌ها، پوشش فلزات، پلاستیک، کودهای شیمیایی و خالص­سازی سنگ معدن روي، سرب یا مس از جمله آلوده­کننده­هاي محیط زیست است (Chamjangali et al., 2010).
 1-2- معرفی کادمیوم
 کادمیوم فلزي با عدد اتمی 48، عدد جرمی 41/112، حالت اکسیداسیون 2+ و از نظر شیمیایی شبیه به فلز روی (Zn) است (WHO, 2011). کادمیوم معمولا در محیط زیست به صورت خالص وجود ندارد بلکه به صورت یک ماده معدنی در ترکیب با سایر عناصر مانند اکسیژن (اکسید کادمیوم)، کلر (کلرید کادمیوم) و گوگرد (سولفید کادمیوم و سولفات کادمیوم) وجود دارد. کادمیوم اغلب در طبیعت به صورت کمپلکس­های اکسیدی، سولفیدی و کربناتی در سنگ­های معدن مس، سرب و روی وجود دارد. ترکیبات کلریدی و سولفیدی کادمیوم به راحتی در آب حل می­شوند. شناسایی نوع ترکیب کادمیوم برای پیشگیری از خطر ابتلا به عوارض نامطلوب بهداشتی حائز اهمیت است (Taylor et al., 1999).
 1-2-1- خواص فیزیکی کادمیوم
 کادمیوم فلزی سفید رنگ و نرم با دانسیته­ی 64/8 گرم بر سانتی­متر مکعب، نقطه­ی ذوب 9/320 درجه سانتی­گراد، نقطه­­ی جوش 765 درجه سانتی­گراد در فشار 100 کیلو پاسکال و محلول در اسید نیتریک رقیق و اسیدسولفوریک غلیظ است .(WHO, 2011)
1-2-2- کاربردهای کادمیوم
 فلز کادمیوم بیشتر به عنوان ضد زنگ و آبکاري فولاد به کار می­رود. سولفید کادمیوم (CdS) و سلمید کادمیوم (CdSe) به عنوان رنگینه در پلاستیک مورد استفاده قرار می­گیرد. ترکیبات کادمیوم در باتري­هاي الکتریکی، ترکیبات الکترونیکی و راکتورهای هسته­اي نیز کاربرد دارد (WHO, 2011).
 1-2-3- منابع آلوده­کننده­ی آب
 آب آشامیدنی آبی است که ویژگی­های فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی و رادیواکتیو آن در حدی باشد که مصرف آن جهت آشامیدن عارضه سوئی در کوتاه مدت یا دراز مدت برای سلامت انسان ایجاد نکند (موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران، 1388(. آلودگی آب عبارت است از تغییر مواد محلول یا معلق، تغییردرجه حرارت و دیگر خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی در حدي که براي مصرف آبمقرر شده است غیر مفید سازد (ماده 1 آیین نامه جلوگیري از آلودگی آب، 1373(. منابع مستقیم کادمیوم موجود در آب عبارتند از فاضلاب­ها، ذرات معلق موجود در هوا و منابع غیر مستقیم عبارتند از شستشوی کانی­هایی که در اثر هوازدگی به وجود آمده­اند، لجن فاضلاب­ها، محل­های تخلیه مواد زائد همراه آب­های زیر زمینی و سطحی (Merian, 1991).

👇 تصادفی👇

برسی رفتار ديوار برشی بتن مسلح مقاوم‌سازي‌شده با FRP به روش اجزاء محدود wordپلاگین تغییر قالب مدیریت جوملا KL Admin Skin 3.0.5بررسي تأثير شير ضد سرج و مكانيزم كنترل كنارگذر دبي بر عملكرد موتور اشتعال جرقه-اي پرخوراني شده در ارتفاعآگاهي مديران آموزش و پرورش و موفقيت آنهادانلود مقاله و پروژه پایان نامه کارشناسی ارشد -مقاوم سازی ساختمانهای بنایی , روشهای موجود و کاربرد آنهانمونه سوالات کارشناسی ارشد پیام نور رشته پژوهش هنر- اسطوره شناسی کد درس: 1712158دانلود گزارش کارآموزی در شرکت خدمات هاستينگ و ميزباني سرور191- بررسی عملكرد سازه های مهاربندی شده با استفاده از روش های تحلیل پوش اور بهنگام شوندهنقشه اتوکد منطقه 4 تهران بصورت قطعه بندی ***پکیج تجارت با کشور چین ✅فایل های دیگر✅

#️⃣ برچسب های فایل مطالعه آزمایشگاهی حذف کادمیوم از آب آشامیدنی word

مطالعه آزمایشگاهی حذف کادمیوم از آب آشامیدنی word

دانلود مطالعه آزمایشگاهی حذف کادمیوم از آب آشامیدنی word

خرید اینترنتی مطالعه آزمایشگاهی حذف کادمیوم از آب آشامیدنی word

👇🏞 تصاویر 🏞