مطالعه آزمایشگاهی و شبیه سازی مولکولی جذب آلاینده سولفات برروی گل قرمز

Publish Year: 1401
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: Persian
View: 234

This Paper With 12 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

GSI41_045

تاریخ نمایه سازی: 6 خرداد 1402

Abstract:

در این تحقیق باطله فرآیند تولید آلومینیوم از بوکسیت (گل قرمز) به عنوان جاذب برای جذب آلاینده سولفات از پسابهای اسیدی معدنی مورد استفاده قرار گرفت . مطالعات آزمایشگاهی و شبیه سازی مولکولی جهت بررسی فرآیند جذب یون سولفات برروی گل قرمز انجام شدند. پس از شناسایی عنصری و فازی گل قرمز XRD) و (XRF مشخص شد، مهمترین ترکیبات موجود در گل قرمز شامل اکسیدهای آهن (۲۲%)، آلومینیوم (۱۳%)، تیتانیوم (۶%)، کلسیم (۱۸%) ، سدیم (۲%)، سیلیسیم (۱۵%) و منیزیم (۷/۱%) هستند. محاسبات ترمودینامیکی پس از بهینه سازی هر یک از ساختارها با نرم افزار متریال استدیو توسط ماژول dmol۳ و با روش DFT در حالت پایدار سیستم انجام شد. نتایج مطالعات کوانتوم مولکولی نشان داد در میان اکسیدهای فلزی موجود بیشترین آنتروپی ، آنتالپی ، انرژی آزاد و ظرفیت گرمایی ویژه به ترتیب به اکسیدهای آهن cal/mol k)۷۷)، کلسیم kcal/mol) ۸/۹)، آهن kcal/mol) ۲/۱۴)و آلومینیوم cal/mol k) ۱/۱۶ ) تعلق دارد. در میان سولفاتهای فلزی تشکیل شده، سولفات تیتانیوم دارای بیشترین آنتالپی ، آنتروپی و ظرفیت گرمایی ویژه و به ترتیب kcal/mol ۵/۱۷، cal/mol k ۳/۹۶ و cal/mol k ۹/۲۶ است . بیشترین مقدار انرژی کل مربوط به اکسید و سولفات آهن وبه ترتیب kcal/mol ۸/۲۷۶۷ و ۶/۱۹۷۱ محاسبه شده است . واکنش انجام شده بین اکسید آلومینیوم و یون سولفات دارای بیشترین اختلاف سطح انرژی بین محصولات و واکنش دهنده ها بوده و G وH آن به ترتیب ۳/۶۹۷۳ - و ۴/۲۹- بوده است . این نشان میدهددر میان اکسیدهای فلزی موجود اکسید آلومینیوم بیشترین تمایل را برای جذب یون سولفات دارد. نتایج آزمایشهای جذب نیز نشان داد در تمامی pH ها درصد حذف سولفات و ظرفیت جذب در مورد اکسید آلومینیوم بیشتر از سایر اکسیدهای فلزی و در ۵pH= برابر mg/g ۵/۲۴ و ۱/۴۲%، در ۶pH= برابر mg/g ۵/۱۸ و ۳/۲۵% و در ۷pH= برابر mg/g ۳/۱۵ و ۶/۲۰% بوده است .

Authors

مهدی ایران نژاد

دانشیار دانشگاه صنعتی امیر کبیر ، تهر ان

شیما رحیمی

دانشجوی دکتری دانشگاه صنعتی امیر کبیر، تهران