جداسازی باریم از آبهای آلوده توسط جاذب هیدرات تیتانیم اکساید

آبی که ما می نوشیم حاوی املاح و مواد گوناگونی می باشد که پاره ای از آنها مضر و پاره ای دیگر نه تنها مضر نیستند بلکه برای سوخت و ساز بدن بسیار مفید می باشند. مواد موجود در آب را می توان به شاخه های بیولوژیکی و شیمیایی تقسیم کرد. مواد یا ترکیبات بیولوژیکی عبارتند از: انواع میکروبها، ویروسها، انگلها، آمیب ها و.... مواد و ترکیبات شیمیایی عبارتند از: عناصر و مواد شیمیایی نظیر بی کربنات ها ، انواع کاتیونها، آنیونها، کربناتها، سولفات ها، فسفات ها و.. . جداسازی و حذف باریم از آبها و پسابهای هسته ای و صنعتی به منظور جلوگیری از آلوده شدن آبهای زیرزمینی، امری اجتناب ناپذیر است. باریم یکی از عناصر شیمیایی است که چنانچه در محیط به صورت ترکیب رها شود و مقدار آن از حد مجاز بیشتر باشد، آثار مخرب بسیاری دارد به طوریکه اگر به صورت ترکیبات سمی در محیط پراکنده شود، آلودگی آن به صورت یک اپیدمی در خواهد آمد. از جمله منابعی که توسط این عنصر آلوده خواهد شد خاک و آبهای زیرزمینی است. اما از آنجا که باریم تمایل زیادی برای ترکیب با خاک را ندارد، لذا بیشتر وارد آبهای زیرزمینی می شود و باعث آلودگی آنها می گردد. در مورد آبهای زیرزمینی چنانچه مقدار آنها از حد مجاز بیشتر باشد( بخصوص در کشورهای در حال توسعه که تصفیه و پالایش آبهای زیرزمینی در آنها با مشکلات روبرو است). باعث خسارتهای جبران ناپذیری خواهد شد. از جمله عوارض ناشی از مقادیر بالای این عنصر می توان به ناراحتی های معده و ضعف های عضلانی، سوزش شکم و تورم مغزی ، نوسانات ضربان قلب اشاره کرد. طبق(Environmental Protection Agency) EPA ماکزیمم سطح آلودگی برای آبهای آشامیدنی برابر با ، ppm ۷ می باشد. باریم به صورت سولفات و نمکهای خود از اکثر معدنها استخراج می شود که می تواند در طی عملیات معدنکاری و تصفیه و تولید ترکیبات باریم، وارد خاک یا آب شود. همچنین این عنصر در طی تخلیه و دفع پسماندهای حفاری و ذوب کردن مس و همچنین در هنگام ساخت قطعات وسایل موتوری وارد محیط می شود. از جمله ترکیباتی که باریم به آن صورت وجود دارد می توان به سولفات باریم، پراکسید باریم، هیدروکسید باریم و کلرید باریم اشاره کرد. روشهای مختلفی جهت حذف یا کم کردن غلظت باریم در آبهای آلوده وجود دارد: 1- تبادل یونی 2- اسمز معکوس 3- الکترودیالیز Lime softening -۴ هر یک از روشهای فوق دارای معایب و مزایایی هستند. در این بررسی روش تبادل یونی مورد استفاده قرار گرفته است. فرآیند تبادل یونی با قابلیت احیاء مجدد، به عنوان یک روش بهینه هم از نظر بازدهی و هم از نظر هزینه برای جداسازی ناخالصی های یونی موجود در آب آشامیدنی و منابع آبی مطرح می شود.