Removal of Methylene Blue from Industrial Wastewater in Palestine Using Polysiloxane Surface Modified with Bipyrazolic Tripodal Receptor - عمارة، جمال عمر محمد; جوده، شحده (نابلس, 2015)
تصب العديد من المراكز الصناعية حول العالم الكثير من الملوثات الصناعية كل يوم إلى التربة والمياه السطحية دون معالجة، مما يحمل في طياته خطر تسربها إلى المياه الجوفية، ويؤدي هذا إلى حدوث مشاكل صحية خطيرة على الإنسان والكائنات الحية الأخرى. المشكلة الرئيسية هنا هو الكشف عن تركيز أحد هذه الملوثات مثل المثيلين الأزرق ومحاولة إزالته والتخلص منه عن طريق الامتزاز. يركز هذا البحث على تعديل سطح البوليسيلوكسين كيميائيا لزيادة قدرته على الامتزاز، وكذلك تشخيص طبيعة سطح البوليسيلوكسين المعدل واستخدامه في امتزاز المثيلين الأزرق من مياه الصرف الصناعية. لقد تم تحضير البوليسيلوكسين المعدل (Si-C3H6NPz2) وقد أجريت عليه جميع الفحوصات المتاحة لتشخيصه والتعرف على خصائص سطحه حيث أكدت نتائج تحليل FT-IR أن وحدات Dimethylpyrazole قد تم تثبيتها بنجاح على سطح البوليسيلوكسين، كما أظهرت صور المسح الإلكتروني (SEM) أن السطح المعدل الجديد يتميز بخصائص تجعله قادرا على الامتزاز. أجريت تجارب عديدة تحت ظروف ومتغيرات مختلفة مثل: درجة الحرارة، درجة الحموضة، تركيز المثيلين الأزرق، كمية المادة المازة ومدة الاتصال، لتحديد الظروف المثلى لأفضل نسبة امتزاز للمثلين الأزرق. وقد لوحظ من خلال هذه التجارب أن نسبة إزالة المثلين الأزرق من المحاليل المائية قد ازدادت مع زيادة درجة الحموضة، كمية المادة المازة ومدة الاتصال، بينما انخفضت هذه النسبة بزيادة تركيز المثلين الأزرق وزيادة درجة الحرارة. أجريت تجربة على 50 ملليتر من محلول المثلين الأزرق بتركيز 15 ملغم/لتر، حيث تم إزالة أكثر من 70% منه خلال 15 دقيقة الأولى باستخدام سطح البوليسيلوكسين المعدل بينما ارتفعت إلى حوالي 80% بعد مرور 180 دقيقة من زمن الاتصال. كميات المثلين الأزرق التي تم امتزازها لكل وحدة كتلة من المادة المازة (C3H6NPz2-Si) تم حسابها باستخدام نموذج Lagergren للتفاعلات من الدرجة الثانية، قيمة Qe (2.46) المحسوبة قد توافقت مع قيمة Qe(2.53) التجريبية، كما أن عملية الامتزاز يمكن وصفها وفقا لنموذج Temkin حيث R2= 0.99)) لهذا النموذج مما يدلل على أن عملية الامتزاز تتضمن قوى تبادل إلكتروني تتم من خلاله مشاركة أو تبادل الإلكترونات بين المادة المازة والمادة الممتزة. وتشير النتائج كذلك بأن عملية الامتزاز هي من نوع أحادي الطبقة الطارد للحرارة. السعة القصوى للامتزاز Qm حسب نموذج Langmuir كانت 11.09 ملغم/غم على درجة حرارة 15˚م ودرجة حموضة 11.8 واستخدام 0,04 غم من المادة المازة، وكانت قيمة RL تساوي 0,138، هذه النتائج جميعها تشير بإيجابية إلى استخدام هذه المادة (C3H6NPz2-Si) في امتزاز المثيلين الأزرق. كما أن قيمة ((1/n=0.6 التي تم حسابه من نموذج Freundlich تؤكد ما تمت الإشارة إليه آنفا. قيم ΔG° السالبة تشير إلى أن عملية الامتزاز موائمة وتلقائية على درجات الحرارة المحددة، كما أن القيمة السالبة لـ ΔH° تشير إلى أن عملية الامتزاز طاردة للحرارة ومحبذة على درجات حرارة منخفضة لا تتجاوز كثيرا حرارة الغرفة، وكذلك قيمة ΔH° أعلى بكثير من تلك المصاحبة للامتزاز الفيزيائي مما يؤكد الطبيعة الكيميائية لعملية الامتزاز. القيمة القليلة جدا الموجبة لـ ΔS° تشير إلى حصول تغيرات هيكلية على سطح المادة المازة، وان الفوضى قد ازدادت بالقرب من سطح الامتزاز أثناء عملة الامتزاز. تعتبر Si-C3H6NPz2)) مادة فعالة في إزالة المثيلين الأزرق من مياه الصرف الصناعية بالرغم من انخفاض سعة الامتزاز لها بالمقارنة مع بعض المواد المازة غير التقليدية الأخرى.
Keywords: المياه العادمة -- المياه الملوثة -- الميثلين الأزرق -- المخلفات الصناعية -- الصرف الصحي -- المعالجة المائية -- فلسطين