استخراج رنگ ها از نمونه های مایع به کمک نانو ذرات مغناطیسی جاذب
چکیده
- چکیده تمام نما - در این تحقیق ابتدا نانوکامپوزیت cofe2o4 به عنوان جاذب برای جذب سطحی رنگ های rr141 و rb171به کار رفت. اثر پارامتر های مختلف از قبیل ph ، مقدار نانوذره، زمان بهمزدن، غلظت رنگ، دما و قدرت یونی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ph 2/0، زمان بهمزدن 4 دقیقه، مقدار نانو ذره 200 و 150 میلی گرم به ترتیب برای rr141 و rb171 مناسب است. - جذب سطحی رنگ های rr141و rb171بر روی نانوکامپوزیت مذکور توسط دو مدل ایزوترم لانگمیر و فنولیچ مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج در جدول 4-7 گزارش شد. بررسی نتایج نشان داد که داده ها با مدل لانگمیر انطباق بیشتری دارند. از بررسی اثر دما بر روی جذب هر یک از رنگ ها، مشاهده گردید که فرایند جذب سطحی هر دو رنگrr141 و rb171 بر روی نانوکامپوزیت cofe2o4 گرمازا می باشد. ترمودینامیک واکنش های مربوطه محاسبه و در جدول 4-4 آورده شده است. ضمنا قدرت یونی بر روی جذب سطحی رنگها تاثیر ندارد. در قسمت بعد این پژوهش، با آنالیز اولیه رنگ ها به روش اسپکتروفتومتری غلظت بهینه برای هر رنگ مشخص شد. با بررسی اثر ph مشخص شد که ph بهینه برای رنگ های dy142 و bpr 5/2 و4 می باشد. با توجه به تاثیرپذیری بالای غلظتdy142 از ph، غلظت های بهینه شده برای هر رنگ مجددا و درشرایطی که ph محلول ها برابر ph بهینه آنهاست، محاسبه و برای انجام سایر مراحل آزمایش، از غلطت های جدید استفاده شد. در ادامه مقادیر بهینه نانوذره ، غلظت رنگ و دما برای dy142 و bpr، به ترتیب .045/0 و 03/0 mgg-1 ،110و100mgl-1 ، 10 و 70 درجه سانتی گراد به دست آمد و مشخص شد که جذب سطحی این دو رنگ برسطح نانوذره جاذب مورد استفاده، به ترتیب گرمازا وگرماگیر هستند. پارامتر های ترمودینامیکی مربوطه در جدول 4-10 گزارش شده است. زمان بهینه برای هر دو رنگ 10 دقیقه به دست آمد. سینتیک این دو فرایند نیز مورد بررسی قرار گرفت و نتایج حاصل در جدول 4-12 آورده شد. در بسیاری از فرایندهای جذب سطحی که از نانوذرات مغناطیسی به عنوان جاذب استفاده می شود، افزایش قدرت یونی محلول سبب تسریع و بهبود جداسازی مغناطیسی نانوذرات از محلول می شود، به همین دلیل قدرت یونی نیز مورد بررسی قرار گرفت ومشخص شد که بهترین جواب با اضافه شدن 1 و2 میلی لیتر سدیم کلریدmoll-1 1 به ترتیب به محلول های dy142 و bpr حاصل می شود. با بررسی مدل های ایزوترمی مشخص شد که جذب سطحی هر دو رنگ توسط جاذب fe3o4 از مدل ایزوترم جذبی لانگمیور تبعییت می کند. پارامتر های مربوط به ایزوترم ها در جدول 4-15 آورده شده است. در قسمت آخر این مطالعه، نانوذرات اصلاح شده fe3o4) fe3o4-il) به عنوان یک جاذب موثر در زمینه جذب سطحی رنگ های rr141و ry81 بکار رفت. اثر پارامتر های مختلف از قبیل ph ، مقدار نانوذره، زمان بهمزدن، غلظت رنگ، دما و قدرت یونی مورد بررسی قرار گرفت. جذب سطحی رنگ های rr141و ry81 بر روی نانو ذره مذکور توسط دو مدل ایزوترم لانگمیر و فنولیچ مورد مطالعه قرار گرفت ونتایج در جدول 4-22 گزاش شده است. بررسی نتایج نشان می دهد که داده ها با مدل لانگمیر بهتر تطابق دارد. نانوذرات fe3o4-il در زمان کوتاهی(2 دقیقه) هر دو رنگ را جذب می نماید. از بررسی اثر دما بر روی جذب هر یک از رنگ ها، مشاهده شد که فرایند جذب rr141 و ry81 بر روی نانوذره مورد بررسی به ترتیب گرماگیر و گرمازا می باشد. پارامتر های ترمودینامیکی مربوطه نیز محاسبه و در جدول 4-20 آورده شد. واجذب هر دو رنگ توسط محلول سدیم کلرید 05/0 و 1/0 مول بر لیتر در دمای 80 و 30 درجه سانتیگراد به ترتیب برای rr141 و ry81 انجام شد
