احسان سرلکی - دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک بیوسیستم، گروه مهندسی فنی کشاورزی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران.
محمد سخندان توماج - دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشگاه شهرکرد.
علی شریف پاقلعه - استادیار، گروه مهندسی فناوری صنایع غذایی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران.
محمدحسین کیانمهر - استاد/ گروه مهندسی فن آوری کشاورزی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران
امید نیکوصفت - دانشجوی دکتری، گروه شیمی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک).

استخراج هیومیک اسید از زغال­سنگ­های لیگنایت غنی از ترکیبات هیومیکی، در سال­های اخیر به­عنوان یک موضوع و فرصت برجسته تحقیقاتی مطرح شده است. تکنیک رایج برای استخراج هیومیک اسید بر پایه حلالیت آن ها در محیط­های قلیایی و اسیدی است. اکثر پژوهش­ها، مدت زمان استخراج و تفکیک­ هیومیک اسید را ۲۴ ساعت و بازده استخراج را بین ۱۰ تا %۸۰ گزارش کرده­اند. در این پژوهش، شدت­بخشی استخراج هیومیک اسید از زغال سنگ­های لیگنایت، مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور، ابتدا یک راکتور مخزنی همزن­دار ناپیوسته طراحی و سپس ساخته شد. پارامترهای عملیاتی فرآیند مانند دما در سه سطح (۵۰، ۷۰ و ۹۰ درجه سلسیوس)، مدت زمان فرآیند در سه سطح (۱، ۲ و ۴ ساعت) و سرعت همزنی در سه سطح (۲۵۰، ۵۵۰ و ۸۵۰ دور بر دقیقه) به­عنوان متغیرهای مستقل و بازده استخراج هیومیک اسید به­عنوان متغیر وابسته در نظر گرفته شدند و بازده راکتور ساخته شده با روش مرسوم (دستگاه هات پلیت) مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج آماری تجزیه واریانس (ANOVA) حاصل از تحلیل داده­ها، اختلاف معنی­داری در بازده استخراج هیومیک اسید با راکتور ساخته­شده و روش هات­پلیت نشان داد. تحت شرایط یکسان دما، سرعت همزن و مدت زمان فرآیند، بازده استخراج هیومیک اسید با راکتور در مقایسه با روش هات­پلیت به میزان %۳۰ بیشتر بود. بیشترین بازده استخراج هیومیک اسید توسط راکتور در دمای ۹۰ درجه سلسیوس، سرعت همزنی ۸۵۰ دور بر دقیقه و زمان فرآیند ۴ ساعت حاصل شد. در این شرایط، ۸/۵۶ درصد هیومیک اسید از زغال سنگ­های لیگنایت، استخراج و جداسازی شد. نتایج آنالیز کیفی طیف­سنجی FT-IR، یک ساختار غالب آروماتیک و غنی از گروه­های عاملی کربوکسیلی، فنولی و هیدروکسیلی با زنجیره­های جانبی آلیفاتیک را در ساختار هیومیک اسید نشان داد. نتایج آنالیز CHNOS و نسبت­های اتمی (C/N، O/C و H/C) نیز علاوه بر تائید کیفیت زغال­سنگ استفاده­شده، شاخص­های کیفی هیومیک اسید استخراج­شده را با نمونه­­­های هیومیک اسید استاندارد IHSS و تجاری آلدریچ مطابقت می­دهد.

هیومیک اسید, زغال سنگ های لیگنایت, بازده استخراج, شدت بخشی