بررسی امولسیون پایدار شده با پلیمر و تأثیر آن بر استخراج فنل از محلول آبی به کمک غشای مایع امولسیونی

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 ماهشهر، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، واحد دانشگاهی ماهشهر، دانشکده مهندسی پتروشیمی، آزمایشگاه تحقیقاتی فرایندهای غشایی

2 تهران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده مهندسی شیمی

چکیده

در این پژوهش، حذف فنل با استفاده از فرایند غشای مایع امولسیونی پایدار شده با پلیمر، از محلول ‌های آبی مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور، غشای مایع امولسیونی در ابتدا با افزودن یک پلیمر به فاز غشایی، پایدار شده و سپس در فاز خارجی دارای فنل پراکنده شد. افزون بر پایداری غشای مایع امولسیونی، پارامترهای گوناگون دیگری مانند دما، شدت همزن، غلظت فاز داخلی، نسبت فازها، pH فاز خارجی که بر پایداری گویچه ‌های امولسیونی تأثیرگذار هستند نیز مورد مطالعه قرار گرفت. پایدارترین امولسیون با افزودن 3% از پلیمرPIB در دمایoC30 با دور همزن rpm210 به دست آمد. به این ترتیب، پایداری امولسیون از 10 دقیقه به بیش از 35 دقیقه افزایش یافت که برای این فرایند بسیار مناسب است. به‌ طور کلی نتیجه‌ ها نشان دادند که با افزایش نسبت حجمی فازها (Row) ، افزایش غلظت فاز داخلی و کاهش pH ، بازده استخراج افزایش می‌یابد. در این شرایط در مدت 35 دقیقه بیش از 94% فنل موجود در فاز خارجی با غلظت ppm 100 استخراج شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


 [1] Kargari A., Kaghazchi T., Soleimani M., Role of Emulsifier in the Extraction of Gold (III) Ions from Aqueous Solutions Using the Emulsion Liquid Membrane Technique, Desalination, 162, p. 237 (2004).
[2] Kulkarni P.S., Mukhopadhyay S., Bellary M.P., Ghosh S.K., Studies on Membrane Stability and Recovery of Uranium (VI) from Aqueous Solutions Using a Liquid Emulsion Membrane Process, Hydrometallurgy, 64, p. 49 (2002).
[3] Bechiri O., Ismail F., Abbessi M., Samar M.E.H., Stability of the Emulsion (W/O) : Application to the Extraction of a Dawson Type Heteropolyanion Complex in Aqueous Solution, J. Hazardous Mater., 152, p. 895 (2008).
[4] Daas A., Hamdaoui O., Extraction of Bisphenol A from Aqueous Solutions by Emulsion Liquid Membrane, J. Membrane Sci., 348, p. 360 (2010).
[5] Yan J., Pal R., Effects of Aqueous-Phase Acidity and Salinity on Isotonic Swelling of W/O/W Emulsion Liquid Membranes under Agitation Conditions, J. Membrane Sci., 244, p. 193 (2004).
[6] Reis M.T.A., Freitas O.M.F., Agarwal S., Ferreira L.M., Machado M.R.R., Carvalho J.M.R., Removal of Phenols from Aqueous Solutions by Emulsion Liquid Membranes, J. Hazardous Mater., 192, p. 986 (2011).
[7] Ng Y.S., Jayakumar N.S., Hashim M.A., Performance Evaluation of Organic Emulsion Liquid Membrane on Phenol Removal, J. Hazardous Mater., 184, p. 255 (2010).
[8] Noble R.D., Stern S.A. (Editors), “Membrane Separation Technology Principle and Application”, Elsevier, B.V., Amsterdam, The Netherlands (1995).
[9] Kislik V.S. (Editor), “Liquid Membranes Principles and Application in Chemical Separation and Waste Water Treatment”, Elsevier, B.V., Amsterdam, The Netherlands (2010).
[10] Park Y., Skelland A.H.P., Forney L.J., Kim J., Removal of Phenol and Substituted Phenols by Newly Developed Emulsion Liquid Membrane Process, Water Research, 40, p. 1763 (2006).
[11] Park Y., Forney L.J., Kim J.H., Skelland A.H.P., Optimum Emulsion Liquid Membranes Stabilized by non-Newtonian Conversion in Taylor–Couette flow, Chem. Eng. Sci., 59, p. 5725 (2004).
[12] Skelland A.H.P., Meng X., Non-Newtonian Conversion Solves Problems of Stability, Permeability, and Swelling in Emulsion Liquid Membranes, J. Membrane Sci., 158, p. 1 (1999).
[13] Skelland A.H.P., Meng X., A New Solution to Emulsion Lliquid Membrane Problems by Non-Newtonian Conversion, AIChE J., 42, p. 547 (1996).
[14] Bart J.M., Stability and Performance Study of Water-in-Oil-in-Water Emulsion: Extraction of Aromatic Amines, Ind. Eng. Chem. Res., 49, p. 5808 (2010).
[15] Mortaheb H.R., Amini M.H., Sadeghian F., Mokhtarani B., Daneshyar H., Study on A New Ssurfactant for Removal of Phenol from Wastewater by Emulsion Liquid Membrane, J. Hazardous Mater., 160, p. 582 (2008). 
[16] Ho W.S.W., Sirkar K.K., “Membrane Handbook”, Chapman & Hall Inc. N.Y., (1992).
[17] Ho W.S.W., Hatton T.A., Lightfoot E.N., Li N.N., Batch Extraction with Liquid Surfactant Membranes: A Diffusion Controlled Model, AIChE J., 28, p. 662(1982).
[18] Ettinger B., Kuchiioft C.C., Sensitive 4-AminoAntipyrine Method for Phenolic Compounds, Anal. Chem., 23, p. 1783 (1951).
[19] Wan Y., Zhang X., Swelling Determination of W/O/W Emulsion Liquid Membranes, J. Membrane Sci., 196, p. 185 (2002).
[20] Treybal R.E., “Liquid Extraction”, 2nd ed. McGraw-Hill, New York, (1963).
[21] Correia P.F.M.M., de Carvalho J.M.R., Recovery of Phenol from Phenolic Resin Plant Effluents by Emulsion Liquid Membranes, J. Membrane Sci., 225, p.41 (2003).
[22] Mortaheb H.R., Kosuge H., Mokhtarani B., Amini M.H., Banihashemi H.R., Study on Removal of Cadmium from Wastewater by Emulsion Liquid Membrane, J. Hazardous Mater., 165, p. 630 (2009).
[23] Kargari A., Kaghazchi T., Sohrabi M., Soleimani M., Batch Extraction of Gold (III) Ions from Aqueous Solutions Using Emulsion Liquid Membrane via Facilitated Carrier Transport, J. Membrane Sci., 233, p. 1 (2004).
[24] محققی، ا.؛ وثوقی، م.؛ عالم­زاده، ا.؛ بررسی و بهینه­سازی استخراج اسید آمینه ی فنیل آلانین به وسیله ی غشای مایع امولسیونی آب ـ روغن ـ آب، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران ، (1)27، ص 83 (1387).