رسالة ماجستير تبحث استخدام حبيبات الجل المائية لمتعدد حامـض الاكريلك في ازالة صبغات البرلنت

ناقش قسم الكيمياء في كلية التربية للعلوم الصرفة (ابن الهيثم) رسالة الماجستير الموسومة ” ازالة صبغات البرلنت باستخدام حبيبات الجل المائية لمتعدد حامـض الاكريلك ” للطالبة ” زينب هاشم محمد ” التي انجزتها باشراف التدريسي في القسم ” ا.م.د. عمار جاسم محمد ” ونوقشت من قبل أعضاء لجنة المناقشة المبينة أسمائهم في ما يأتي :

• ا.د. جمان احمد ناصر – رئيسا

• ا.م.د. احمد عبد الاله احمد – عضوا

• ا.م.د. سندس هادي مرزا – عضوا

• ا.م.د. عمار جاسم محمد – عضوا و مشرفا

وتهدف هذه الدراسة الى :

• دراسة ازالة البعض من اصباغ البرلنت (BG,BCB,BY) بوساطة حبيبات الجل المائية لمتعدد حامض الاكريلك.

• دراسة العوامل المؤثرة بعملية إزالة اصباغ   البرلنت BG,BCB,BY وتشمل تلك العوامل (زمن الاتـزان، التركيز، درجة الحرارة ،الشدة الايونية ، تأثير الرج،PAA الرطبة ).

• تطبيق بعض ايزوثرمات الامتزاز على النتائج العملية بدرجات حرارة مختلفة.

• دراسة ثرموديــناميكية وحركــية الازالة للصبــغات الثـلاث على سطح الPAA .

• دراسة عمـــليــة الابتــزاز للصبغات (BG,BCB,BY).

اُستعملت حبيبات الجل المائية لمتعدد حامض الاكريلك المتوفرة بالأسواق المحلية في هذه الدراسة لإزالة بعض صبغات البرلنت من محاليلها المائية ،وتم دراسة ايزوثرمات الامتزاز  والعوامل المؤثرة بعملية الامتزاز من تركـيز ودرجة حـرارة والشدة الايونية ومعدل الرج . كانت النتائج التي تم التوصل اليها كالاتي: –

تمت دراسة عملية الازالة بدرجات حرارية مختلفة{293K,303K,313K,323K} وبينت النتائج ان ازالة الصبغات الثلاث (BG,BCB,BY) على السطح تزداد بزيادة درجة الحرارة بمعنى أن عملية الازالة مـاصة للحــرارة (Endothermic). ايزوثرمات الصبغات الثلاث المستعملة وهي البرلنت الاخضر (BG) والبرلنت كريسال الازرق (BCB) والبرلنت الاصفر (BY) متوافقة جميعا مع ايزوثرم فريندلش والاخيرة (البرلنت الاصفر (BY)) كانت متوافقة مع ايزوثرم تمكن بالإضافة الى فريندلش. تم دراسة تأثير الشدة الايونية باستخدام ملح كلوريد الصوديوم ووجد ان عملية الازالة تقل بوجود الملح اما عند تحضير الصبغات بمياه الاسالة الاعتيادية فان عملية الازالة سوف تكون أكثر كفاءة مما لو حضرت بالماء المقطر، بسبب احتواء ماء الاسالة الاعتيادي على ايونات مختلفة. تمت دراسة تأثير الحبيبات الرطبة وبينت النــتائج ان استعمال الســطح الرطب يؤدي الى زيادة عــملية الامتزاز للصبغات الثلاث، ودُرس تأثير الـرج ودلـت النــتائج على زيـادة عـمليـة الازالة عـنـد اسـتـخدام الرج. تم حساب وتفسير الدوال الثرموديناميكية (طـاقـة جبـس الحرة (ΔG) والانثالبي(ΔH) والانتروبي (ΔS)). وتم دراسة حركيات الامتزاز للصبغات الثلاث على سطح حبيبات الجل المائية لمتعدد حامض الاكريلك ووجد ان عملية الامتزاز متوافقة مع معادلة لاكركرين للمرتبة الاولى (Lagergreen) وغير متوافقة مع معادلة المرتبة الثانية. عملية استرجاع الصبغات الثلاث اي (الابتزاز (Desorption)) تمت دراستها بدرجة حرارة (343K) ووجد انه بالإمكان استرجاع جزءا من تلك الصبغات الثلاث.

وخلصت الطالبة الى التوصيات الاتية :

امكانية استعمال حبيبات الجل المائية لمتعدد حامض الاكريلك  لازالة مركبات وايونات اخرى.

من الممكن استرجاع المركبات العضوية المُمتزة من المياه بواسطة عملية الابتزاز.

 امكانية معالجة حركيات الامتزازتبعاً للنموذج الحركي لمراتب أُخرى.

من الممكن استعمال  حبيبات الجل المائية لمتعدد حامض الاكريلك  النانوية لدراسة ازالة الصبغات والمقارنة مع الحبيبات بالشكل العادي .

---

Removal of Brilliant Dyes by using poly acrylic acid Hydrogel Beads

By Zainab H.Mohammed

Supervised by  Asst.prof.Dr.Ammar J.Mohammed

Abstract

polyacrylic acid hydrogel beads (PAA) which is available in the local markets were used in this study to remove some Brilliant dyes, the adsorption isotherms and the factors affecting the adsorption process (concentration, temperature, ionic strength and shaking rate) were studied. The results obtained were as follows

The removal process was studied at different temperatures (293K,303K,313K,323K), and the results showed that the removal of the three dyes (BG, BCB, BY) on the surface increases with increasing temperature, meaning that the removal process is endothermic. The three dyes used, which are Brilliant Green (BG), Crystal Blue Brilliant (BCB) and Yellow Brilliant (BY) are all obeyed with the Freundlich isotherm, and the last (Brilliant yellow (BY)) wobeyed with the enabled Temkin isotherm in addition to Freundlich. The effect of ionic strength was studied using sodium chloride salt and it was found that the removal process decreases in the presence of salt. When preparing dyes with normal Tap water, the removal process will be more efficient than if prepared with distilled water due to the content of normal Tap water on different ions. The effect of wet beads was studied and the results showed that using a wet surface leads to an increase in the adsorption process of the three dyes. The effect of shaking was studied and the results indicated an increase in the adsorption process when shaking was used. The thermodynamic functions were calculated, (free Gibbs energy (ΔG), enthalpy (ΔH) and entropy (ΔS)).The adsorption kinetics of the three dyes were studied on the surface of polyacrylic acid beads. It was found that the adsorption process is compatible with Lager green equation of first order and incompatible with second order equation. The desorption process of the three dyes was studied at a temperature of (343K) and it was found that it was possible to recover part of these three dyes.

Key words: removal – adsorption – polyacrylic acid hydrogel beads (PAA) – Brilliant green (BG)- Brilliant Cresyl blue (BCB)- Brilliant yellow (BY).