حذف کروم شش ظرفیتی از محیطهای آبی با استفاده از فرآیند الکتروکوآگولاسیون: مطالعه اثر اسید تیوگلیکولیک

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسنده
دانشیار دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
هدف از انجام این مطالعه، بررسی اثر اسید تیوگلیکولیک در فرآیند انعقاد الکتریکی مورد استفاده در حذف کرم شش ظرفیتی می باشد. آزمایشات در یک رآکتور 250 میلی لیتری بصورت ناپیوسته انجام شد. الکترود های استیل با آرایش مونوپلار به عنوان آند و کاتد در ابعاد(5×4×1/0 سانتیمتر) جهت انعقاد الکتریکی استفاده گردید. اثر شاخص های تاثیر گذار عملیاتی نظیر pH (9-3)، غلظت های اسید تیوگلیکولیک ( 1/0 03/0 میلی لیتر) ، میزان جریان القائی (200- 25 میلی آمپر)، غلظت های اولیه کروم شش ظرفیتی (200-25 میلی گرم در لیتر) و مقدار الکترولیت (100-25 میلی گرم در لیتر) مورد ارزیابی قرار گرفت. با افزودن اسید تیوگلیکولیک تفاوت معنی داری بین راندمان حذف کروم در pH های مختلف مشاهده نگردید و در تمام موارد راندمان حذف 100 درصد مشاهده می شد. با این وجود، pH اولیه 3 به دلیل اخذ pH نهایی 7 پس از انجام واکنش و عدم نیاز به خنثی سازی، به عنوان pH بهینه انتخاب گردید. با افزایش غلظت اسید تیوگلیکولیک در زمان 30 دقیقه راندمان حذف کروم افزایش می­یافت. استفاده از شدت جریان 200 میلی آمپر راندمان حذف کروم شش ظرفیتی بیشتری را نشان می داد و با کاهش دانسیته جریان کاهش راندمان حذف را شاهد بودیم. بر مبنای نتایج اخذ شده از این مطالعه می توان نتیجه گیری نمود که استفاده از اسید تیوگلیکویک در فرآیند انعقاد الکتریکی می تواند در حذف کروم شش ظرفیتی اثر معنی داری را داشته باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Coradduzza D, Congiargiu A, Azara E, 2024, Heavy metals in biological samples of cancer patients: a systematic literature review. Biometals 37, pp: 803–817. 10.1007/s10534-024-00583-4
Daneshvar N, Khataee A, Ghadim AA, Rasoulifard M, (2007, Decolorization of CI Acid Yellow 23 solution by electrocoagulation process: Investigation of operational parameters and evaluation of specific electrical energy consumption (SEEC), J Hazard Mater, 148, pp:566-72, 10.1016/j.jhazmat.2007.03.028
Dermentzis K., Christoforidis A., Valsamidou E., Lazaridou A., Kokkinos N., 2011, Removal of hexavalent chromium from electroplating wastewater by electrocoagulation with iron electrodes. Global Nest J, 13, pp:412-8,
Gabisa EW, Ratanatamskul C, 2024, Effects of operating conditions on removal of microplastics (PET, PP, PS) from wastewater by electrocoagulation systems and kinetics of chromium removal in the presence of microplastics, J Water Process Eng, 61, pp: 105313, 10.1016/j.jwpe.2024.105313
Gao P, Chen X, Shen F, Chen G, 2005, Removal of chromium (VI) from wastewater by combined electrocoagulation–electroflotation without a filter. Sep. Purif. Technol, 43, pp:117-23. 10.1016/j.seppur.2004.10.008
Hojabri S, Rajic L, Zhao Y, Alshawabkeh AN, 2024, Simulation of hexavalent chromium removal by electrocoagulation using iron anode in flow-through reactor, J Hazard Mater, 476, pp:135195, 10.1016/j.jhazmat.2024.135195
Hossini H, Shafie B, Niri AD,2022, A comprehensive review on human health effects of chromium: insights on induced toxicity. Environ Sci Pollut Res 29, pp: 70686–70705. https://doi.org/10.1007/s11356-022-22705-6
Kerur SS, Bandekar S, Ratnamala, GM, Hegde PG, 2021, Removal of hexavalent Chromium-Industry treated water and Wastewater: A review, Mater Today 42, pp:1112-1121, 10.1016/j.matpr.2020.12.492.
Khandegar V, Saroha AK, 2013, Electrocoagulation for the treatment of textile industry effluent–A reviw, J Environ Manag, 128, pp:949-63, 10.1016/j.jenvman.2013.06.043
Kobya M, Can OT, Bayramoglu M, 2003, Treatment of textile wastewaters by electrocoagulation using iron and aluminum electrodes. J Hazard Mater, 100, pp:163-78, 10.1016/S0304-3894(03)00102-X
Lakshmipathiraj P, Raju GB, Basariya MR, Parvathy S, Prabhakar S (2008) Removal of Cr (VI) by electrochemical reduction. Sep Purif Technol 60,pp:96-102, 10.1016/j.seppur.2007.07.053
Liu C, Yu X, Ma C, Guo Y, Deng T, 2021, Selective recovery of strontium from oilfield water by ion-imprinted alginate microspheres modified with thioglycollic acid, Chem Eng J, 410, pp: 128267, 10.1016/j.cej.2020.128267
Mouedhen G, Feki M, De Petris-Wery M, Ayedi HF, 2009, Electrochemical removal of Cr(VI) from aqueous media using iron and aluminum as electrode materials: Towards a better understanding of the involved phenomena, J Hazard Mater 168, pp: 983-991. 10.1016/j.jhazmat.2009.02.117.
Muñoz M, Aller A, Littlejohn D, 2014, The bonding of heavy metals on nitric acid-etched coal fly ashes functionalized with 2-mercaptoethanol or thioglycolic acid. Mater Chem Physics, 143, pp:1469-80, 10.1016/j.matchemphys.2013.12.002
Parida L, Patel TN, 2023, Systemic impact of heavy metals and their role in cancer development: a review. Environ Monit Assess 195, pp:766-779. 10.1007/s10661-023-11399-z
Pradhan D., Beharisukla L., Sawyer M., Rahman K.S.M, 2017, Recent bioreduction of hexavalent chromium in wastewater treatment: A review. J Ind Eng Chem 55, pp: 1-20. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2017.06.040
Schlautman MA, Han I, 2001, Effects of pH and dissolved oxygen on the reduction of hexavalent chromium by dissolved ferrous iron in poorly buffered aqueous systems. Water Res, 35, pp:1534-46, 10.1016/S0043-1354(00)00408-5
Soliman EM, Mahmoud ME, Ahmed SA, 2002, Reactivity of thioglycolic acid physically and chemically bound to silica gel as new selective solid phase extractors for removal of heavy metal ions from natural water samples. Int J Environ Anal Chem, 82, pp:403-13, 10.1080/03067310290007831
Un UT, Onpeker U.S., Ozel E, 2017, The treatment of chromium containing wastewater using electrocoagulation and the production of ceramic pigments from the resulting sludge. J Environ Manag 200, pp:196-203. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2017.05.075
Zaroual Z, Chaair H, Essadki A, El Ass K, Azzi M, 2009, Optimizing the removal of trivalent chromium by electrocoagulation using experimental design. Chem Eng J, 148, pp:488-95, https://doi.org/10.1016/j.cej.2008.09.040
Zewail T, Yousef N, 2014, Chromium ions (Cr 6+ & Cr 3+) removal from synthetic wastewater by electrocoagulation using vertical expanded Fe anode. J Electroanalytical Chem, 735, pp:123-8, 10.1016/j.jelechem.2014.09.002