تمت مناقشة رسالة الماجستير الموسومة” اختيار ممتزات طبيعية لإزالة ايونات المعادن من المياه الملوثة المصنعة” للطالبة نور جاسم حمادي في قسم الهندسة البيئية بكلية الهندسة/جامعة بغداد وقد اشرف على إعداد الأطروحة أ.م.د. أحمد عبد محمد وتألفت لجنة المناقشة من أ.د. عباس حميد سليمون (رئيسا), أ.م.د. أياد عبد الحمزه فيصل (عضوا) , أ.م.د. خالد مرشد عيويد (عضوا).بعد امتحان لجنة المناقشة الطالبة في محتويات الأطروحة,قررت اللجنة منح الطالبة شهادة الماجستير
ملخص بحث الطالب هو كالآتي:
استخدام الصخور الفوسفاتية (PR), البورسيلينايت (PC), الكَرانيت (GR) كمواد ممتزة طبيعية متوفرة محلياَ مقارنة بعمليه الامتزاز بالكاربون ألمنشط ألحبيبي في أزاله ايونات المعادن من المياه الملوثة المصنعة تم بحثها في هذه الدراسة. اختير كل من الرصاص Pb2+, النحاس Cu2+ والكادميوم Cd2+ كملوثات ممثلة.
البورسيلينايت (PC) وجد انه يمتلك كفاءه ازاله عالية مقارنة مع بقية المواد الممتزة وحسب الترتيب التالي : PC ˂ GAC ˂ PR ˂ GR . كفاءه الإزالة للرصاص كانت 91.51 , 86.69، 69.51 و 53.97% على البورسيلينايت، الكاربون المنشط الحبيبي، الصخور الفوسفاتية والكَرانيت على التوالي عند تركيز ابتدائي، دالة حامضية، جرعة ودرجة حرارة هي 50 ملغم/لتر, 4، 0.5 غم و 30 درجة مئوية على التوالي. للنحاس كانت 84.71, 81.91, 63.25 و 49.71% على التوالي. اما بالنسبة للكادميوم فكانت 80.46, 79.61, 54.10 و 43.44% على التوالي. لذلك تم اختيار البورسيلينايت كأفضل ماده ممتزة لاستخدامها في التجارب اللاحقة.
تحليل فورير لطيف الاشعة تحت الحمراء تم اجراءه للبورسيلينايت (FTIR) قبل وبعد عملية الامتزاز لمعرفة نوع المجاميع الفعالة. مجاميع الكاربونيل والكاربوكسيل الفعالة على سطح البورسيلينايت وجد انها تلعب الدور الاساسي في عملية الامتزاز.
تأثير الدالة الحامضية (1-6), سرعة التهييج (50-300 دورة/ دقيقة), الجرعة (0.1-1.4 غم لكل 100 مل)، وقت التلامس (30-360 دقيقة)، درجة الحرارة (10-60 درجة مئوية) و التركيز الابتدائي (25-100 ملغم/لتر) تم دراستها لإيجاد أفضل الظروف لإزاله ايونات المعادن باستخدام البورسيلينايت.
تم القيام بسلسلة من التجارب المتقطعة للملوثات لأنظمة أحاديه وثنائية وثالثيه لغرض الحصول على مخططات الامتزاز لكل ملوث بثبوت درجات الحرارة. وقد تم استخدام عدد من الموديلات الرياضية التي تصف عملية الامتزاز وتم اختيار افضل موديل رياضي يُمثل النتائج العملية فوجد ان موديلات لانكَمير ولانكَمير الموسع هي افضل الموديلات.
في كل الأنظمة أحاديه وثنائية وثالثيه، الرصاص (Pb2+) هو العنصر الاكثر ازالة مقارنة بالنحاس (Cu2+) والكادميوم (Cd2+) هذا يمكن ان يُعزى الى ان الرصاص يمتلك أكبر وزن جزيئي واصغر نصف قطر مميه. أكبر سعة للامتزاز (qm) هي كالتالي الرصاص (Pb2+) ˂ النحاس (Cu2+) ˂ الكادميوم (Cd2+).
وجد بان الأثلين ثنائي الامين سداسي حامض الخليك (EDTA) هو المادة الاكثر فعالية في اعاده امتزاز هذه الملوثات من بين عده محاليل هي: حامض الهيدروكلوريك (HCl)، هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) والماء المقطر (DW).
تم استخدام موديلات الحركة للنظام المفرد باستخدام البورسيلينايت فوجد ان هنالك تطابق جيد بين النتائج العملية والنتائج النظرية باستخدام موديل سيدو من الدرجة الثانية لكل من الرصاص (Pb2+), النحاس (Cu2+) والكادميوم (Cd2+).
تجارب النمط المستمر تم اجراها باستخدام عمود الحشوة الثابتة، لدراسة تأثير كل من التصريف من (25-35 مل/دقيقة)، ارتفاع الحشوة من (5-15 سم) و التركيز الداخل من (50-100 ملغم/لتر) على عملية الامتزاز.
النتائج العملية باستخدام حشوه العمود الثابت تمت مقارنتها مع موديلات ادم- بوهارت، ثوماس, يون- نيلسون و وول بورسكا فوجد ان موديل ثوماس يصف النتائج العملية بصوره جيده.
ملخص بحث الطالب هو كالآتي:
استخدام الصخور الفوسفاتية (PR), البورسيلينايت (PC), الكَرانيت (GR) كمواد ممتزة طبيعية متوفرة محلياَ مقارنة بعمليه الامتزاز بالكاربون ألمنشط ألحبيبي في أزاله ايونات المعادن من المياه الملوثة المصنعة تم بحثها في هذه الدراسة. اختير كل من الرصاص Pb2+, النحاس Cu2+ والكادميوم Cd2+ كملوثات ممثلة.
البورسيلينايت (PC) وجد انه يمتلك كفاءه ازاله عالية مقارنة مع بقية المواد الممتزة وحسب الترتيب التالي : PC ˂ GAC ˂ PR ˂ GR . كفاءه الإزالة للرصاص كانت 91.51 , 86.69، 69.51 و 53.97% على البورسيلينايت، الكاربون المنشط الحبيبي، الصخور الفوسفاتية والكَرانيت على التوالي عند تركيز ابتدائي، دالة حامضية، جرعة ودرجة حرارة هي 50 ملغم/لتر, 4، 0.5 غم و 30 درجة مئوية على التوالي. للنحاس كانت 84.71, 81.91, 63.25 و 49.71% على التوالي. اما بالنسبة للكادميوم فكانت 80.46, 79.61, 54.10 و 43.44% على التوالي. لذلك تم اختيار البورسيلينايت كأفضل ماده ممتزة لاستخدامها في التجارب اللاحقة.
تحليل فورير لطيف الاشعة تحت الحمراء تم اجراءه للبورسيلينايت (FTIR) قبل وبعد عملية الامتزاز لمعرفة نوع المجاميع الفعالة. مجاميع الكاربونيل والكاربوكسيل الفعالة على سطح البورسيلينايت وجد انها تلعب الدور الاساسي في عملية الامتزاز.
تأثير الدالة الحامضية (1-6), سرعة التهييج (50-300 دورة/ دقيقة), الجرعة (0.1-1.4 غم لكل 100 مل)، وقت التلامس (30-360 دقيقة)، درجة الحرارة (10-60 درجة مئوية) و التركيز الابتدائي (25-100 ملغم/لتر) تم دراستها لإيجاد أفضل الظروف لإزاله ايونات المعادن باستخدام البورسيلينايت.
تم القيام بسلسلة من التجارب المتقطعة للملوثات لأنظمة أحاديه وثنائية وثالثيه لغرض الحصول على مخططات الامتزاز لكل ملوث بثبوت درجات الحرارة. وقد تم استخدام عدد من الموديلات الرياضية التي تصف عملية الامتزاز وتم اختيار افضل موديل رياضي يُمثل النتائج العملية فوجد ان موديلات لانكَمير ولانكَمير الموسع هي افضل الموديلات.
في كل الأنظمة أحاديه وثنائية وثالثيه، الرصاص (Pb2+) هو العنصر الاكثر ازالة مقارنة بالنحاس (Cu2+) والكادميوم (Cd2+) هذا يمكن ان يُعزى الى ان الرصاص يمتلك أكبر وزن جزيئي واصغر نصف قطر مميه. أكبر سعة للامتزاز (qm) هي كالتالي الرصاص (Pb2+) ˂ النحاس (Cu2+) ˂ الكادميوم (Cd2+).
وجد بان الأثلين ثنائي الامين سداسي حامض الخليك (EDTA) هو المادة الاكثر فعالية في اعاده امتزاز هذه الملوثات من بين عده محاليل هي: حامض الهيدروكلوريك (HCl)، هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) والماء المقطر (DW).
تم استخدام موديلات الحركة للنظام المفرد باستخدام البورسيلينايت فوجد ان هنالك تطابق جيد بين النتائج العملية والنتائج النظرية باستخدام موديل سيدو من الدرجة الثانية لكل من الرصاص (Pb2+), النحاس (Cu2+) والكادميوم (Cd2+).
تجارب النمط المستمر تم اجراها باستخدام عمود الحشوة الثابتة، لدراسة تأثير كل من التصريف من (25-35 مل/دقيقة)، ارتفاع الحشوة من (5-15 سم) و التركيز الداخل من (50-100 ملغم/لتر) على عملية الامتزاز.
النتائج العملية باستخدام حشوه العمود الثابت تمت مقارنتها مع موديلات ادم- بوهارت، ثوماس, يون- نيلسون و وول بورسكا فوجد ان موديل ثوماس يصف النتائج العملية بصوره جيده.
