בעבודה זו, הכנו adsorbent המורכב מתוך המים האחרים , n-dimethylamino מתיל כלוריד (DMAPAAQ) ג'ל פולימרי ו הידרוקסיד ברזל עבור הזרסורנג ארסן מן מי תהום. הג הוכן בשיטה החדשנית שנועדה להבטיח את התוכן המרבי של חלקיקי ברזל במבנה.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
הסרת ארסן באמצעות ג'ל פולימרי הספוג עם הידרוקסיד ברזל
במאמר זה
סיכום
תקציר
בעבודה זו, הכנו adsorbent מורכב ג'ל פולימרי המכיל הידרוקסיד ברזל במבנה שלה המיועד adsorbent ארסן מן מי תהום. הג שנבחר היה ה-n ,מתיונין (DMAPAAQ) ג'ל מתיל כלוריד. מטרת שיטת ההכנה שלנו היתה להבטיח את התוכן המקסימלי של ברזל הידרוקסיד במבנה של ג'ל. גישה זו העיצוב איפשר מעוצב סימולטני על ידי שני מבנה פולימרי של ג'ל הידרוקסידי ברזל רכיב, ובכך, שיפור יכולת ספיחה של החומר. כדי לבחון את הביצועים של הג, אנו מדדו קינטיקה התגובה, ביצעו רגישות pH וניתוחים בסלקטיביות, ביצועים מנוטרים של הארסן, וניהל ניסויים התחדשות. קבענו כי הג עובר תהליך כימי ומגיע לשיווי האיזון ב-10 h. יתר על כן, הג נספחת רעל ביעילות ברמות ה-pH נייטרלי באופן סלקטיבי בסביבות יון מורכבות, השגת נפח נספחת מקסימלית של 1.63 mM/g. ניתן ליצור מחדש את הג עם 87.6% יעילות ו-"נאיי" יכול לשמש לצורך הדסורזיה במקום NaOH מזיקים. יחד עם זאת, שיטת העיצוב המוצגת על ידי ג'ל היא גישה אפקטיבית לבניית אדסורטים ארסן בעלי ביצועים גבוהים.
מבוא
זיהום המים הוא דאגה סביבתית מעולה, המניע חוקרים לפתח שיטות להסרת מזהמים כגון ארסן מתוך בזבוז אשפה1. בין כל השיטות שדווחו, תהליכי ספיחה הם גישה נמוכה יחסית להסרת מתכת כבדה2,3,4,5,6,7. ברזל אוקסיקסידי אבקות נחשבים לאחד adsorbents היעילה ביותר עבור חילוץ ארסן מ פתרונות מימית8,9. עם זאת, חומרים אלה סובלים ממספר חסרונות, כולל שעות רוויה מוקדם ומקדים רעילים מלאכותיים. בנוסף, קיימת השפעה שלילית חמו....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
התראה: ארסן רעיל מאוד. נא להשתמש בכפפות, בגדים שרוול ארוך, משקפי משקפיים ניסיוני בכל עת במהלך הניסוי כדי למנוע כל מגע של פתרון הארסן עם העור והעיניים. אם ארסן בא במגע עם כל חלק של גופך, רחץ אותו מיד עם סבון. בנוסף, נא לנקות את הסביבה הניסיונית באופן קבוע כך שאתה ואחרים לא באים במגע עם ארסן, גם כאשר הניסוי אינו מבוצע. הסימפטומים של חשיפת הארסן עשויים להופיע לאחר פרק זמן ארוך. לפני ניקוי הציוד, תחילה לשטוף אותו עם מים נקיים ולהשליך את המים בנפרד לתוך מיכל פסולת ניסיוני המיועד לארסן. ואז, לנקות את הציוד היטב עם כביסה. כדי למנוע זיהום ארסן של הסביבה, נקוט אמצעי זהירות בזמן הסילוק של דגימות ארסן. היפטר מהם בנפרד לתוך מיכלי פסולת ניסיוניים המיועדים לארסן. לאחר ביצוע ניסוי ס....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
איור 1 מתאר את הכיוונון הנסיוני להכנת הדמדאק + feooh. טבלה 1 ממחישה את קומפוזיציות החומרים המעורבים בהכנת ג'ל.
איור 2 מציג את היחס של זמן יצירת קשר עם ספיחה של ארסן על ידי DMAPAAQ + feooh ג'ל. בדמות, כמות הספיחה של ארסן נבדק ב 0.5, 1, 3, 7, 11, 24, ו 48 h. התוצאות מראות כי הספיחה של הארסן מגיע שיווי משקל לאחר 10 h, ואחרי 24 h של ספיחה, עלייה מינימלית בכ.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
ההתקדמות העיקרית של השיטה המפותחת שלנו היא אסטרטגית העיצוב הייחודית של הג המשולב. מטרת שיטת ההכנה ג'ל שלנו היתה למקסם את כמות התוכן ברזל ג'ל. במהלך ההכנה, הוספנו את ה-"הפתרון היוזם" ואת "פתרון המונומר", בהתאמה. לאחר פתרון המונומר היה מעורבב עם פתרון יוזם, הייתה תגובה בין העונה3 ו-naoh, הפקת feooh בתוך הג ' ל. תופעה זו מבטיחה תכולת ברזל מקסימלית של ג'ל מורכב. למרות היתרונות של שיטה זו, הג אינו מיוצר בתנאים הבאים: 1) כאשר הפתרונות אינם מעורבבים ביסודיות; 2) כאשר כמות ה-פריון3 חורגת מ-700 מו.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
. למחברים אין מה לגלות
תודות
מחקר זה היה נתמך על ידי מספר מענק של JSPS KAKENHI (26420764, JP17K06892). התרומה של משרד הקרקעות, מבנה Insfrastructure תחבורה ותיירות (MLIT), ממשלת יפן תחת ' בניית טכנולוגיות מחקר ופיתוח סובסידיות ' למחקר זה מוכר גם. אנו מכירים גם בתרומתו של מר קייוטאקה סנמוטו למחקר זה. גב' אדל פיטאטולי, יועצת כתיבה בכירה ממרכז הכתיבה של אוניברסיטת הירושימה, מוכרת גם היא לתיקונים ולהצעות באנגלית. מחקר זה נבחר עבור מצגת אוראלי בכנס iwa שואפים 7, 2017 ו-ועידת המים והסביבה, 2018.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| <הם>נ,נ' -dimethylamino propylacrylamide, מתיל כלוריד רבעוני (DMAPAAQ) (75% ב-H2O) | KJ Chemicals Corporation, יפן | 150707 | |
| N,N' -מתילן ביסקרילאמיד (MBAA) | סיגמא-אולדריץ', ארה"ב | 1002040622 | |
| נתרן גופרתי (Na2SO3) | Nacalai Tesque, Inc., יפן | 31922-25 | |
| נתרן גופרתי (Na2SO4) | Nacalai Tesque, Inc., יפן | 31916-15 | |
| די-נתרן הידרוגנרסנאט הפטאהידרט(Na2HAsO4.7H20) | Nacalai Tesque, Inc., יפן | 10048-95-0 | |
| ברזל כלוריד (FeCl3) | Nacalai Tesque, Inc., יפן | 19432-25 | |
| נתרן הידרוקסיד (NaOH) | Kishida Chemicals Corporation, יפן | 000-75165 | |
| אמוניום peroxodisulfate (APS) | Kanto Chemical Co. Inc., יפן | 907W2052 | |
| חומצה הידרוכלורית (HCl) | Kanto Chemical Co. Inc., יפן | 18078-01 | |
| נתרן כלורי (NaCl) | Nacalai Tesque, Inc., יפן | 31320-05 |
מקורות
- Oremland, R. S., Stolz, J. F. The Ecology of Arsenic. Science. 300 (5621), 939-944 (2003).
- Bibi, I., Icenhower, J., Niazi, N. K., Naz, T., Shahid, M., Bashir, S. Chapter 21 - Clay Minerals: Structure, Chemistry, and Significance in Contami....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
