Eliminarea adsorbtivă a mercurului din apă de către adsorbanți derivați din gropi de date Rapoarte științifice
Subiecte
Abstract
Lucrarea actuală prezentată aici se concentrează pe remedierea mercurului din apă folosind materiale modificate cu costuri reduse. Gropile de date modificate, costurile reduse, etapele minime de pretratare și materialele agricole abundente la nivel local au fost utilizate efectiv ca adsorbant pentru remedierea Hg 2+ din mediul apos. Modificări fizice și chimice au fost dezvoltate, cum ar fi modificările pe bază de prăjire termică (RDP), sulf (SMRDP) și silan (SIMRDP). Rezultatele au arătat că adsorbția maximă prin RDP a fost la pH 6, AC și ambele modificări au fost la pH 4. Mai mult, RDP are mecanism de adsorbție exotermă în timp ce AC, SMRDP și SIMRDP au endotermie. Toți adsorbanții, cu excepția SIMRDP, au un proces de adsorbție spontan. Analiza SEM a arătat că morfologia suprafeței RDP nu a fost afectată semnificativ de diferite tratamente, în timp ce suprafața AC a fost afectată. Investigația pentru adsorbanți buni pentru absorbția Hg 2+ din diferite surse antropice a fost efectuată de mulți anchetatori din întreaga lume pentru a avea un mediu sigur. În studiul actual, cea mai mare adsorbție Hg 2+ a SMRDP a fost relativ ridicată în comparație cu alți adsorbanți cunoscuți.
Introducere
Reducerea mercurului din mediu apos este un efort serios de gestionare a mediului, datorită efectelor periculoase ale efectelor pe termen lung sau pe termen scurt cauzate de speciile de mercur (Hg) asupra sănătății umane, precum și asupra ecologiei acvatice 1,2. Mai mult, dezvoltarea industrială rapidă din întreaga lume a provocat o problemă critică de mediu a mercurului în apă, în care Hg (II) a fost clasat ca al șaselea produs chimic toxic din lista compușilor periculoși, considerându-l ca fiind unul dintre cele mai periculoase și omniprezente metale grele din mediu apos 1. Industriile precum industria plasticului, rafinăriile de petrol, industria celulozei, industria cimentului și diverse alte industrii sunt, de asemenea, o sursă de mercur în mediu 3. În plus, celulele cu mercur și lămpile fluorescente pot deveni și o sursă de mercur după utilizare.
Decontaminarea sau recuperarea mercurului prezent în sticlă, pulbere de fosfor și capace finale ale lămpilor fluorescente uzate pot deveni o sursă de mercur în mediu Procentul de recuperare a mercurului depinde de metodele de tratament umed sau uscat utilizate. Colectat și colab. 4, a eliminat 99% din mercur din lămpile fluorescente uzate prin procesul de electroleachare, în timp ce o combinație a procesului electrowinnig a dus la recuperarea a 81% din mercur 5. Mai mult, 95% din mercur a fost recuperat prin combinația procesului fotocatalitic cu soluția de extracție a hipocloritului de sodiu 6. Cercetările noastre anterioare au folosit tehnica asistată de microunde pentru levigarea mercurului de la lămpile fluorescente pentru bioremediere și rezultatele au arătat o eficiență de levigare a mercurului de 76,4% 7 .
Aceste industrii au folosit mai multe metode convenționale diferite pentru îndepărtarea mercurului din apă, cum ar fi schimbul de ioni, filtrarea cu membrană și alte metodologii. Cu toate acestea, în conformitate cu Awual 13, aceste tehnici sunt scumpe datorită cerinței etapei de tratament secundar și totuși pot reduce nivelurile de mercur doar la µg/L în apă 1,2. Avantajele și dezavantajele altor tehnici de îndepărtare a ionilor de mercur sunt prezentate în tabelul 1. Îndepărtarea Hg (II) din apă prin adsorbție a fost considerată cea mai potrivită și mai simplă metodologie dintre celelalte opțiuni de tratament disponibile și selectarea unui adsorbant adecvat care se potrivește Proprietățile ionilor Hg (II) sunt indispensabile pentru a obține capacitatea maximă a procesului de adsorbție.
Gropile de curmale ca deșeuri agricole pot fi utilizate ca adsorbanți eficienți datorită costului lor redus în comparație cu cărbunele activ și a potențialului lor de adsorbție pentru îndepărtarea poluanților. Este de remarcat faptul că palmierul de curmale are o mare importanță în comunitatea din Qatari și Orientul Mijlociu pentru asocierea sa cunoscută cu religia și practicile culturale. Gropile de curmale sunt considerate o deșeuri cu valoare economică zero (cu potențiale probleme de unică folosință) și formează aproximativ 15% din greutatea fructelor de curmale 17. Mai multe studii recente au evidențiat utilizarea potențială a gropilor de curmale în stările sale brute sau modificate pentru remedierea diferitelor metale și poluanți dintr-o varietate de surse Mohammadi și colab. 19, semințe de curmale folosite pentru îndepărtarea metalelor grele, inclusiv Pb, Cd, As și Hg din Cyprinus carpio peștele și rezultatele au arătat concentrații scăzute de metale grele în interiorul peștilor. Mai mult, Al-Ghouti și colab. 17, a investigat utilizarea gropilor de curmale prăjite pentru Br - îndepărtarea din apă și rezultatele ilustrează un mare potențial de adsorbție al adsorbantului. Cu toate acestea, din câte știm, nu există studii care să fi fost făcute anterior cu privire la aplicarea gropilor de dat în îndepărtarea mercurului din mediul apos.
Capacitatea de remediere a gropilor de curmale prăjite (RDP) are nevoie de unele modificări chimice pentru a fi mai eficientă. Aceste modificări chimice includ gropi de curmale prăjite modificate cu sulf (SMRDP) și gropi de curmale prăjite modificate cu silan (SIMRDP) 17.20. Având în vedere abundența mare a gropilor de curmale și problemele sale de unică folosință în Qatar și în multe țări din Peninsula Arabică, este acum nevoie să dezvoltăm potențialul gropilor de curmale într-o tehnică de adsorbție pentru tratarea apei. Prin urmare, obiectivele acestei lucrări sunt formulate ca: (i) modificarea și activarea gropilor de curățare prăjite pentru a produce gropi de curățare prăjite modificate cu sulf (SMRDP) și gropi de curățare prăjite modificate cu silan (SIMRDP); (ii) să caracterizeze adsorbanții nou produși în termeni de microscopie electronică cu scanare (SEM) și spectroscopie cu infraroșu transformat Fourier (FTIR) (iii) să aplice adsorbanții nou produși pentru adsorbția mercurului din apă și să investigheze izotermele lor de adsorbție, și mecanisme și căi de adsorbție.