مناقشة اطروحة الدكتوراه للطالبة منى عبد الرسول كاظم من قسم علوم الكيمياء

جرت يوم   الثلاثاء   الموافق  30/1 / 2018  وعلى قاعة  المرحوم الدكتور فهد علي الجبوري مناقشة اطروحة الدكتوراه للطالبة  منى عبد الرسول كاظم    من قسم علوم الكيمياء والموسومة :

 تحضير ومعالجة فيزيائية لمواد متراكبة جديدة من البوكسايت مع مواد فعالة سطحياً لامتزاز بعض المركبات العضوية

 

وتألفت لجنة المناقشة من التدريسيين الأفاضل :

ا.د.  تقي الدين عبد الهادي حمدان                          رئيسا

ا.د. أيمان طالب كريم                                              عضوا

ا.م.د. حسين أسماعيل عبدالله                              عضوا

ا.م.د. أياد فاضل محمد حسين                               عضوا

ا.م.د. أحمد محمد عباس                                        عضوا

ا.م.د.ظافر تموين عجيل                                         عضوا ومشرفا

الخلاصة

 

يهدف موضوع هذه الدراسة الى استخدام أحد الاطيان العراقيه المتوفره محليا بصيغته الطبيعيه والمحوره لازالة بعض الملوثات العضويه ولاسيما الصبغه السالبه [ملح رباعي الصوديوم الزايلينول البرتقالي (XOTS)] والصبغه الموجبه [ السفرانين-O ((SFO ] والمركب الفينولي [4-كلورو فينول ((4-CP] من محاليلها المائيه والسبب يعود للخصائص التركيبيه التي تتمتع بها الاطيان منها المساحه السطحيه العاليه, وخاصية التبادل الايوني,وقابليتها على الامتزاز. تم اختيار طين البوكسايت (BXT) العراقي المستحصل من الشركه العامه للمسح الجيولوجي والتعدين وتحويره لاول مره بواسطة مواد ذات فعاليه سطحيه طويلة السلسله الهيدروكاربونيه منها [سداسي عشر الكيل ثلاثي مثيل الامونيوم(HDTMA)],و[ثنائي عشر الكيل كبريتات الصوديوم (SDS), ومزيج من كليهما.

تم تشخيص سطوح البوكسايت الطبيعي والمحور(HDTMA, BXT-SDS, BXT-HDTMA-SDS -BXT) بعدة تقنيات منها طيف الاشعه تحت الحمراء (FTIR), وحيود الاشعه السينيه ((XRD, ومجهر القوى الذريه ((AFM, ومجهر الماسح الضوئي (SEM) وكذلك تم قياس المساحه السطحيه بتقنية (particle size analyzer), وكانت نتائج المساحه السطحيه هي BXT (32.8)، BXT-HDTMA (35.5), BXT-SDS (41.5), و(38.5)BXT-HDTMA-SDS (م2غرام). استخدمت دقائق السطح الماز بقطر (75مايكروميتر فأقل) من طين البوكسايت والبوكسايت المحور لاجراء دراسات الامتزاز لتعيين قابلية كل منها لازالة الملوثات العضويه المدروسه من محاليلها المائيه وقياس سعة الامتزاز من خلال قياس الامتصاصيه بأستخدام تقنية (الاشعه فوق البنفسجيه-المرئيه). أجريت تجربة ايجاد الوزن المناسب للسطوح قبل حساب زمن الاتزان واظهرت النتائج ان النسبه المئويه لأزالة صبغة (XOTS) تقل على سطح البوكسايت الطبيعي وتزداد على السطوح المعدله بينما تزداد النسبه المئويه لأزالة صبغة (SFO) على كل السطوح المازه أما النسبه المئويه لأزالة (4-CP) فأنها تزداد على السطوح المعدله ولا تتأثر بزيادة وزن البوكسايت الطبيعي.تم تعيين الزمن اللازم للوصول الى حالة الاتزان ودراسة السلوك الحركي للملوثات على كل السطوح المازه عند تراكيز ثابته لمحاليل المواد الممتزه وحامضيه ثابتة (6.54)XOTS , (7.2) SFO, و(6.5) 4-CP وحجم دقائق السطوح المازه

(75  مايكروميتر فأقل) وعند درجات حراره مختلفه (298, 308, 318) كلفن. وضحت نتائج الدراسه ان سعة امتزاز الملوثات الثلاث تزداد بزيادة زمن الاتزان. اوضحت البيانات الحركيه للدراسه أنها تنطبق على نمط المرتبه الثانيه الكاذبه عند كافة الدرجات الحراريه وحسبت قيم طاقة التنشيط لأمتزاز الملوثات العضويه الثلاث على السطوح المازه. ان قيم طاقة التنشيط لأمتزاز الملوثات على سطح البوكسايت الطبيعي والسطوح المعدله اقل من

(40 كيلو جول/ مول) وهذا يدل على ان الانظمه تفضل حدوث الامتزاز الفيزيائي.

تمت دراسة عملية الامتزاز بدرجات حرارة مختلفة وطبقت النتائج على ايزوثيرمات الامتزاز (D-R, Harkins-Jura, Temkin, Freundlich, Langmuir) وكان ايزوثيرم Freundlich ينطبق على امتزاز صبغة (XOTS) على سطحي (BXT, BXT-HDTMA) وامتزاز (4-CP)على سطحي ((BXT-HDTMA,BXT-SDS بينما ينطبق ايزوثيرم Langmuir على السطوح المازه الاخرى وكذلك ينطبق ايزوثيرم  Langmuirعلى امتزاز صبغة (SFO) على كل السطوح المازه. تم حساب معامل الارتباط ((R2 وتحليل نسبة الخطأ بأستخدام موديلات ((SSE, EAS لمعرفة افضل نموذج ايزوثيرم استخدم في هذه الدراسة.

تم حساب قيم الدوال الثرموديناميكيه لعملية الامتزاز (ΔHº,ΔGº,ΔSº). وتبين ان قيم (ΔGº) لكل الانظمه هي مقادير سالبه وان قيم ΔHº)) هي مقادير سالبه عند امتزاز الملوثات الثلاث على سطح البوكسايت الطبيعي وامتزاز صبغة (XOTS) على سطح (BXT-SDS). أما الانظمه الاخرى فأن قيم (ΔHº) ذات مقادير موجبه. اظهرت النتائج ان قيم (ΔSº) لنظام امتزاز صبغة (XOTS)على سطحي ((BXT-SDS, BXT ونظام امتزاز (4-CP) على سطح (BXT) هي مقادير سالبة. أما  الانظمه الاخرى ونظام امتزاز صبغة (SFO) على كل السطوح المازه فأن (ΔSº) ذات مقادير موجبه.

واظهرت نتائج الدراسه ان سعة امتزاز الملوثات العضويه المدروسه تتدرج كالآتي:

سعة امتزاز صبغة (XOTS)

BXT-HDTMA-SDS>BXT-HDTMA>BXT>BXT-SDS      

وسعة امتزاز صبغة (SFO)

BXT-HDTMA-SDS> BXT-SDS > BXT-HDTMA >BXT     

أما سعة امتزاز(4-CP) تترتب كالآتي

BXT-HDTMA-SDS> BXT-HDTMA > BXT-SDS >BXT     

وخلصت الدراسه ان النسبه المئويه لأزالة صبغة (XOTS) تقل بزيادة الداله الحامضيه على سطوح (BXT, BXT-SDS, BXT-HDTMA-SDS) وتزداد في نظام

(BXT-HDTMA) بينما تزداد النسبه المئويه لأزالة صبغة (SFO) على السطوح المازه بزيادة الداله الحامضيه للمحلول. أما النسبه المئويه لأزالة (4-CP) فأنها تقل على السطوح المازه بزيادة الداله الحامضيه.وفي دراسة تأثير الشده الايونيه (I) على سعة امتزاز الملوثات الثلاث, لوحظ ان سعة امتزاز صبغة (XOTS) تزداد بزيادة الشده الايونيه للمحلول على سطحي (BXT,BXT-HDTMA-SDS) وتقل سعة الامتزاز على سطحي

(BXT-HDTMA, BXT-SDS) وان سعة امتزاز صبغة (SFO) و(4-CP) تزداد بزيادة الشده الايونيه على كل السطوح المازه.

خلصت الدراسه الجديده الى ان تحوير طين البوكسايت بأستخدام مواد ذات فعاليه سطحيه موجبة الشحنه وسالبة الشحنه وعمل مزيج من كليهما الى زيادة كفاءة سطح البوكسايت لازالة هذه الملوثات العضويه السامه المدروسه من محاليلها المائيه ماعدا عند تعديل سطح البوكسايت بماده ذات فعاليه سطحيه سالبة الشحنه (SDS) حيث تقل كفاءة السطح في ازالة صبغة (XOTS) بسبب قوى التنافر بين الصبغه السالبة الشحنه والشحنات السالبه المنتشره على السطح المعدل (BXT-SDS). وتعتبر هذه الدراسه واعده في مجال التطبيقات الصناعيه والبيئة.

وحضر المناقشةجمع من التدريسيين وطلبة الدراسات العليا وذوي الطالبة والضيوف الكرام .تمنياتنا للطالبة الموفقية والنجاح