دراسة إزالة صبغتي السافارانين و الكونغو الأحمر من محاليلها المائية بالامتزاز على صدفة الحلزون ذو الناب المدبب وشكلها المحور

رسالة ماجستير

اسم الباحث : فاطمة باسم زوير

اسم المشرف : أ.د. منیر عبد العالي عباس الدعمي

الكلمات المفتاحية :

الكلية : كلية التربية للعلوم الصرفة

الاختصاص : علوم الكيمياء

سنة نشر البحث : 2023

تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث

الخلاصة :-

تضمنت هذه الرسالة دراسة امتزاز صبغتي Safranin و Congo Redعلى سطح صدفة الحلزون ذو الناب المدبب وشكلها المحور. تم معاملة مسحوق صدفة الحلزون مع الميلامين لتحضير معقد صدفة الحلزون – ميلامين ثم تمت عملية البلمرة للمعقد مع الفورمالديهايد لتحضير بوليمر مسحوق صدفة الحلزون – ميلامين – فورمالديهايد SSMFP)). تم تشخيص صدفة الحلزون و شكلها المحور باستخدام تقنيات الأشعة تحت الحمراء FT-IR)), حيود الاشعة السينية XRD وتم تعين المظهر الخارجي باستخدام مجهر المسح الالكتروني (SEM), بالإضافة إلى التشخيص بمجهر القوى الذرية (AFM) للسطح .
أجريت سلسلة من التجارب وتم دراسة متغيرات تجريبية عدة تضمنت :- زمن الاتزان , وزن السطح الماز ,الدالة الحامضية pH,تأثير الشدة الأيونية ,تأثير درجة الحرارة (الايزوثيرمات). أظهرت النتائج أن الاتزان يحصل لصبغةCongo Red عند زمن اتزان 20 minووزن السطح الماز 0.02 g وعند دالة حامضية pH=5 بالنسبة لصدفة الحلزون ذو الناب المدبب, بينما كان زمن الاتزان10 min ووزن السطح الماز0.01 g وعند pH=5بالنسبة للشكل المحور لصدفة الحلزون ذو الناب المدبب .أما بالنسبة لصبغة Safranin أظهرت النتائج أن الاتزان يحصل عند زمن 20 minو وزن السطح الماز 0.02 g ودالة حامضية pH=8 بالنسبة لصدفة الحلزون ذو الناب المدبب, بينما كان زمن الاتزان 10min ووزن السطح الماز 0.01 g عند pH=8 بالنسبة للشكل المحور لصدفة الحلزون ذو الناب المدبب. أما الشدة الايونية إذ تشير نتائج دراسة تأثير الشدة الأيونية على امتزاز صبغتي Safraninو Congo Redعلى صدفة الحلزون وشكلها المحور الى نقصان سعة الامتزاز مع زيادة الشدة الايونية, وايضا اشارت نتائج الدراسة إلى اختلاف تأثير الأملاح المستخدمة المختلفة في الشحنة و الحجم على الصبغتين إذ نلاحظ أنه كلما يكون الايون أكبر شحنة وأكبر حجم يتداخل أكثر في الامتزاز مع صبغة Safranin بحسب الترتيب الآتي-:
Ca+2> Mg+2 > K+1 > Na+1
حيث تكون النسبة المئوية لازالة صبغة Safraninمع ملح كلوريد الصوديوم أعلى من النسبة المئوية مع ملح كلوريد الكالسيوم , بينما يكون تأثير هذه الأملاح مع صبغة Congo Red على العكس تماما من صبغة Safranin ويكون ترتيب تأثير الايونات على النحو الآتي:
Na+1 >K+1 >Mg+2 >Ca+2
ويكون تاثير تركيز هذه الأملاح على صبغتي SafraninوCongo Red حيث كلما كانت زيادة في تركيز الملح يقابلها نقصان في النسبة المئوية للإزالة.
تم حساب قيم الدوال الثرموديناميكية وهي ΔG ,ΔH ,ΔS)) من خلالها تبين انَّ عملية الامتزاز لصبغتي Congo Red ,Safranin على سطح صدفة الحلزون وشكلها المحور هي عملية تلقائية ,باعثة للحرارة ونقصان في العشوائية من خلال القيم السالبة لطاقة كبس والقيم السالبة للتغير في الانثالبي والانتروبي .
تمت دراسة أزالة صبغتيCongo Red Safranin, على سطح صدفة الحلزون وشكلها المحور كسطوح مازة بدرجات حرارية مختلفة (298-338K) لتعيين ايزوثيرمات الامتزاز والدوال الثرموديناميكية .
تم استعمال فرضيات ايزوثيرمات لانكماير ,فرندلش وتمكن من أجل وصف الايزوثيرمات التجريبية وثوابت الايزوثيرمات ,أظهرت بيانات الاتزان لصبغتي Safranin و Congo Red بأنها تتفق بشكل جيد مع فرضية ايزوثيرم فرندلش ولانكماير أكثر من تمكن على سطح صدفة الحلزون وشكلها المحور . وشكل الايزوثيرم لكلا الصبغتين يأخذ شكل حرف S4 طبقا لتصنيف جيلز . تم مقارنة بين استخدام كلا السطحين لأمتزاز صبغتي Safraninو Congo Red وقد وجد أن أمتزاز صبغتيSafranin و Congo Red على السطح المحور لصدفة الحلزون كان أفضل من أستخدام سطح صدفة الحلزون غير المحور .

 

Study Removal Safranin and Congo Red dye from aqueous solution by adsorption on Snail Shell (Rostellaria) and Modified Form

Were studied This thesis included a study of the adsorption of Safranin and Congo Red dyes on the surface of Snail shell powder and its axis shape. Snail Shell powder was treated with melamine to prepare the Snail Shell-melamine complex, then the polymerization process of the complex with formaldehyde was carried out to prepare the Snail Shell-melamine-formaldehyde- polymer. The axis was formed using infrared techniques (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), and the external appearance was determined using scanning electron microscopy (SEM), in addition to the diagnosis by atomic force microscopy (AFM) of the surface. A series of experiments were conducted and several experimental variables were studied, including: equilibrium time, adsorbing surface weight, PH, the effect of ionic intensity, and the effect of temperature (isotherms). The results showed that equilibrium was obtained for Congo Red dye at an equilibrium time of 20 min. The adsorbing surface weight was 0.0200 g and the acid function PH = 5 for Snail shell, while the equilibrium time was 10 min and the adsorbing surface weight was 0.0100g at PH = 5 for the axial shape of Snail shell as for Safranin dye, the results showed that equilibrium occurs at a time of 20 minutes. The weight of the adsorbing surface was 0.0200 g and the acid function PH=8 for Snail shell ,while the equilibrium time was 10 min, and the adsorbing surface weight was 0.0100g at PH = 8 for the axial shape of Snail shell as for the ionic strength, the results of the study of the effect of ionic strength on the adsorption of Safranin and Congo Red dyes on Snail Shell and modified Snail Shell indicate a decrease in the adsorption capacity with an increase in ionic strength. The greater the charge and the larger the volume interferes more in the adsorption with Safranin dye in the following order:
Ca+2 > Mg+2 > K+1 > Na+1
Where the percentage of removal of Congo Red dye with sodium chloride salt is higher than the percentage with calcium chloride salt, while the effect of these salts with Congo Red dye is completely opposite to that of Safranin dye, and the order of effect of ions is as follows:
Na+1 >K+1 >Mg+2 >Ca+2
The effect of the concentration of these salts on the dyes Safranin and Congo Red, whereby the increase in the salt concentration corresponds to a decrease in the percentage of removal.
The values of thermodynamic functions (ΔG, ΔH, ΔS) were calculated it was found that the adsorption process of Congo Red and Safranin dyes on the surface of Snail Shell powder and its axis shape is spontaneous, emitting heat and a decrease in randomness through negative values of compression energy and negative values of change In enthalpy and entropy. The removal of two dyes, Congo Red, Safranin, on the surface of Snail shell powder, and their axis shape as adsorbent surfaces at different temperatures (298-338k) was studied to determine the adsorption isotherms and thermodynamic functions.
The models of Langmuir and Freundlich isotherms were used and were to describe the empirical isotherms and the isotherms constants. The equilibrium data of the two dyes Congo Red and Safranin showed that they agree with the hypothesis of Freundlich and Langmuir isotherms well on the surface of Snail shell powder and its axis shape. The isotherm form of a dye takes the shape of the letter S, according to Giles’ classification. A comparison was made between the use of both surfaces for the adsorption of Safranin and Congo Red dyes, and it was found that the adsorption of Safranin and Congo Red dyes on the Modified surface of Snail Shell (SSMFP) was better than using the surface of Snail sell.