دراسة إزالة صبغتي Remazol Brilliant blue و Malachite green من محاليلها المائية باستخدام صخور البورسيلينات العراقية وشكلها المحور

رسالة ماجستير

اسم الباحث : نور علي يزي الخزعلي

الكلية : كلية التربية للعلوم الصرفة

الاختصاص : علوم الكيمياء

سنة نشر البحث : 2017

تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث

الخلاصة :-

تتضمن الرسالة دراسة امتزاز صبغتي Remazol brilliant blue  و Malachit green على سطح صخور البورسيلينات العراقية وشكلها المحور . تمت معاملة صخور البورسيلينات العراقية مع الميلامين لتحضير معقد بورسيلينات – ميلامين ثم تمت عملية البلمرة للمعقد مع الفورمالديهايد لتحضير بوليمر بورسيلينات – ميلامين – فورمالديهايد . تم تشخيص صخور البورسلينات العراقية و شكلها المحور بأستخدام تقنيات الأشعة ما تحت الحمراء(FTIR) ,حيود الأشعة السينية ((XRD و تم تعيين المظهر الخارجي بأستخدام مجهر المسح الالكتروني (SEM),بالأضافة الى التتشخيص بمجهر القوى الذرية AFM للشكل المحور للبورسيلينات. إجريت سلسلة من التجارب تم تقييم متغيرات تجريبية عدة تضمنت :-

زمن الاتزان , وزن السطح الماز , الدالة الحامضية pH ,تأثير الشدة الايونية , تأثير درجة الحرارة (الايزوثيرمات ) .

 أظهرت النتائج أن الاتزان يحصل لصبغةRemazol brilliant blue  عند زمن اتزان 20 min. و 0.0600 g من وزن السطح الماز ودالة حامضية  6.7بالنسبة لصخور البورسيلينات العراقية, بينما زمن الاتزان 10 min. و0.0100 g  من وزن السطح الماز ودالة حامضية 6.7 بالنسبة للشكل المحور للبورسيلينات . اما بالنسبة لصبغة Malachit green أظهرت النتائج ان الاتزان يحصل عند زمن 30 min. و 0.0500 g من وزن السطح الماز و دالة حامضية 8.5  بالنسبة لصخور البورسيلينات العراقية ,بينما 10 min. و 0.0300 g من وزن السطح الماز و دالة حامضية 8.5 بالنسبة للشكل المحور للبورسيلينات. إما دراسة الشدة الايونية فتبين ان سعة الامتزاز تقل مع زيادة تركيز الشدة الايونية بالنسبة لصبغة Remazol brilliant blue  على سطح صخور البورسيلينات العراقية وشكلها المحور إما مع صبغة Malachit green  تظهر سلوك معاكس.

تمت دراسة إزالة صبغتي Remazol brilliant blue  و Malachit green باستخدام صخور البورسيلينات العراقية و شكلها المحور كسطوح مازة بدرجات حرارية مختلفة (328,318,308,298) كلفن لتعيين ايزوثيرمات الامتزاز و الدوال الثرموديناميكية.

أستخدم أنموذجي (موديل) ايزوثيرمات لانكماير وفريندلش لوصف الايزوثيرمات التجريبية وثوابت الايزوثيرمات إظهرت بيانات الاتزان لصبغتي Remazol brilliant blue  و Malachit green  إنها تتفق بشكل جيد مع إنموذج إيزوثيرم فريندلش . وشكل الايزوثيرم للصبغة تأخذ شكل حرف S طبقا لتصنيف جيلز. أيضا تم التحليل الثرموديناميكي لنظام الصبغة – السطح الماز و تم حساب قيم الثوابت الثرموديناميكية وهي التغير في طاقة جبس∆G والتغير في الانثالبي ∆H والتغير في الانتروبي∆  S   ومنه تبين إن عملية امتزاز صبغة  Remazol brilliant blue  على سطح البورسلينات العراقية وشكلها المحور هي عملية تلقائية ,باعثة للحرارة من قيم التغير في طاقة جبس الانثالبي السالبة . وإن قيمة ∆ S  السالبة تشير إلى نقصان في العشوائية عند التماس بين السطح و المحلول , إما بالنسبة لقيمة ∆ S  الموجبة عند امتزاز صبغة Remazol brilliant blue على سطح صخور البورسيلينات المحور تشير الى زيادة في العشوائية عند التماس بين السطح و المحلول .

بينما تبين إن عملية امتزاز صبغة  Malachit green على سطح البورسلينات العراقية وشكلها المحور هي عملية تلقائية , ماصة للحرارة من قيم التغير في طاقة جبس السالبة وقيمة الانثالبي الموجبة . وإن قيمة ∆ S  الموجبة تشير إلى زيادة في العشوائية عند التماس بين السطح و المحلول .

تمت المقارنة بين افضلية استخدام كلا السطحين لامتزاز صبغتي Remazol brilliant blue  و Malachit green وقد وجد ان امتزاز صبغتي Remazol brilliant blue  و Malachit green على الشكل المحور لصخور البورسيلينات كانت اعلى من صخور البورسيلينات العراقية.

Study Removal Remazol Brilliant blue and Malachite Green Dyes from aqueous solutions using Iraqi Porcelanite rocks and Modified Form

This Thesis is concerned with the study of adsorption of Remazol Brilliant blue and Malachite green dyes on Iraqi Porcelanite rocks and modified form of this rocks . In this study Iraqi Porcelanite rocks was treated with melamine to prepare porcelanite  – melamine complex.The complex was then polymerized with formaldehyde to obtain porcelanite – melamine – formaldehyde  polymer (PMFP).

Iraqi porcelanite rocks and novel PMF polymer  were characterized by FT-IR, XRD, and SEM techniques , as well as the characterized  by AFM for modified form of this rocks .

Experiment were carried out to investigate the possible use of the Iraqi porcelanite rocks and prepared polymer (PMFP)for the removal of Remazol Brilliant blue and Malachite green dyes from aqueous solutions. UV – Visible spectrophotometry technique has been applied to study the adsorption isotherm and the factors influencing on it, such as contact time, adsorbent dose, pH, ionc Strength and temperature.

The results showed of the Remazol Brilliant blue dye that the equilibrium time reached within 20 min and (0.06g) of adsorbent dose at pH (6.7)of operation for Iraqi porcelanite rocks, but regarding Malachite green dye the results showed that the equilibrium time reached within 30 min and (0.05g) of adsorbent dose at pH (8.5)of operation for Iraqi porcelanite rocks. while 10 min and (0.01g) of adsorbent dose at pH (6.7) of the Remazol Brilliant blue dye for PMFP, but regarding Malachite green dye the results showed that the equilibrium time reached within 10 min and (0.03g) of adsorbent dose at pH (8.5) of operation for PMFP. The study of ionc Strength revealed that the adsorption capacity decrease with the increase of the concentration of ionic Strength for the Remazol Brilliant blue dye on the surface of the Iraqi porcelanite rocks and modified form either with Malachite green dye of the opposite behavior.

The removal of Remazol Brilliant blue and Malachite green dyes using Iraqi porcelanite rocks and modified form has been studied at different temperatures (298.15, 308.15, 318.15, and 328.15)K to determine the adsorption isotherms and thermodynamic functions.

The experimental isotherms data were analyzed using Freundlich and Langmuir isotherm models. The data was found that Freundlich isotherm model fits the data very well for all  dyes on both adsorbents. The shapes of the isotherms obtained from the experimental data were found to be comparable in all cases to the (S- curve) type according to Giles classification .

Thermodynamic analysis was carried out for all dyes – adsorbent systems. According to the results the thermodynamic functions (ΔG, ΔH, and ΔS) were calculated. It was found that the adsorption processes of Remazol Brilliant blue dye on Iraqi porcelanite rocks or PMFP were spontaneous and exothermic in nature from the negative values of ΔG and ΔH .The negative value of entropy over the temperature range characterize on Iraqi porcelanite rocks an decreases disorder of the system and the driving force for adsorption is an entropy effect , As for the positive values of entropy when adsorption of Remazol Brilliant blue dye on the surface PMFP over the temperature range characterize an increase disorder of the system and the driving force for adsorption is an entropy effect .While the process of adsorption of Malachite green dye on on the surface of the Iraqi porcelanite rocks and modified form were spontaneous in nature from the negative values of ΔG and endothermic in nature from the negative values of ΔH.The positive values of entropy over the temperature range characterize an increase disorder of the system and the driving force for adsorption is an entropy effect.

The performance of both adsorbents to adsorb Remazol Brilliant blue and Malachite green dyes was also compared . It was found that the adsorption capacity of PMFP was higher than Iraqi porcelanite rocks. From the work, it was clearly shown that modified form of Iraqi porcelanite rocks has good adsorption capacity on Remazol Brilliant blue and Malachite green dyes.