علوم و مهندسی جداسازی
سال:1397 | دوره:10 | شماره:1 |تعداد مقالات:8

سیستم های دو فازی آبی سیستم های شناخته شده و سازگار با ساختار پروتئین ها، آنزیم و بیومولکول ها هستند که جهت جداسازی و خالص سازی این ترکیبات مورد استفاده قرار گرفته اند. اسید آمینه پرولین به عنوان ترکیبی که می تواند از کشت میکربی بدست آید در صنایع مختلف از جمله صنایع غذایی کاربرد دارد. این مقاله به بررسی تعادل فازی مایع-مایع در سیستم دو فازی آبی حاوی اسید آمینه پرولین پرداخته شده است. داده های آزمایشگاهی ضریب تفکیک جهت جداسازی اسید آمینه پرولین در سیستم آب-پلیمر-نمک با حضور پلی اتیلن گلایکول با وزن های مولکولی 1000، 2000، 3350، 6000، 8000 و نمک دی پتاسیم تارتارات، گزارش شده است. داده های تعادل فازی آزمایشگاهی، منحنی باینودال و خطوط رابط برای سیستم سه جزئی آب-پلیمر-نمک بدست آمده اند. تأثیر وزن مولکولی پلیمر و درصد وزنی پلیمر و نمک بر ضریب تفکیک اسید آمینه پرولین مورد بررسی قرار گرفته است.

استفاده از سیالات فوق بحرانی روشی نوین برای تولید نانوذرات است. هدف از پژوهش حاضر مدلسازی ترمودینامیکی و محاسبات حلالیت فرآیند گاز ضد حلال (Gas Anti-Solvent Process) می باشد. جهت محاسبه ی حلالیت در این فرآیند مدلی ترمودینامیکی برای محاسبه و پیش بینی حلالیت حل شونده ی جامد در فرآیند و بهینه سازی متغیرهای عملیاتی، با استفاده از معادله حالت CPA (Cubic Plus Association) مورد استفاده قرار گرفته است. ابتدا مقادیر بهینه ی پارامترهای معادله حالت CPA برای مواد خالص، با استفاده از برازش همزمان داده های تجربی فشار بخار و چگالی مایع اشباع به دست آمده است. در ادامه، مقادیر بهینه ی پارامتر برهم کنش دوجزیی بین ترکیبات دوجزیی سیستم های مورد مطالعه، با استفاده از داده های تجربی محاسبه شده و با بهره گیری از آن ها، مدلسازی رفتار فازی سیستم جامد-مایع-بخار برای مخلوط های دی اکسید کربن-تولوئن-نفتالین، دی اکسید کربن-1-پروپانول-سالیسیلیک اسید، دی اکسید کربن-اتیل استات-سالیسیلیک اسید، دی اکسید کربن-اتانول-استامینوفن، دی اکسید کربن-استون-استامینوفن و دی اکسید کربن-استون-کلسترول در دما و گستره ی فشاری مشخص انجام شده است. سپس نتایج حاصل از مدلسازی با مقادیر تجربی و محاسبه شده بوسیله معادله حالت SRK مقایسه شده است.

در این تحقیق، سوفورولیپید تولید شده توسط مخمر کاندیدا کاتنولاتا برای استخراج آلودگی های نفتی موجود در یک نمونه خاک آلوده به مواد نفتی در میادین نفتی غرب کشور (نفت شهر)، استفاده شد. غلظت بحرانی مایسل برای این بیوسورفکتانت mg L-1 250 بود. با توجه به نقش عوامل فعال ساز سطحی در افزایش انحلال پذیری هیدروکربن ها در محیط آبی، استفاده از این بیوسورفکتانت در استخراج هیدروکربن ها از خاک موثر واقع شد. اثر عوامل شامل غلظت بیوسورفکتانت، دما و دور همزن بر بازده استخراج، در یک طراحی آزمایش به روش مرکب مرکزی و هریک با 5 سطح موردبررسی قرار گرفت. برازش و تحلیل داده ها با استفاده از روش سطح پاسخ انجام شد و نتایج نشان داد که به ترتیب دور همزن، دما و غلظت بیوسورفکتانت بیشترین تاثیر را بازده استخراج داشت. با بهینه یابی شرایط عملیاتی، بیشینه حذف مواد نفتی با بازده %2/95 در شرایط زیر حاصل شد: غلظت بیوسورفکتانت mg L-1 220، دمای ̊ C 55 و دور همزن rpm 400.

در این تحقیق، به منظور جدایش ژرمانیم از محلول آبی حاوی اسیدتارتاریک، از استخراج مایع-مایع و غشای حلال آلی (SLM) استفاده شد. در این سیستم ها، از غشای پلی-تترافلورواتیلن (PTFE) به عنوان غشا و حلال آلی Alamine 336 به عنوان استخراج کننده استفاده شد. در سیستم استخراج مایع-مایع، تاثیر غلظت استخراج کننده، غلظت اسیدتارتاریک به عنوان کمپلکس ساز و غلظت اسید کلریدریک به عنوان استریپ کننده مطالعه شد. درصد استخراج ژرمانیم از مقادیر غلظت %v/v 10 برای Alamine 336 به 100% می رسد. با افزودن اسید تارتاریک به میزان mM 75/2 در حدود 6/98% از ژرمانیم استخراج می شود. همچنین، با افزایش غلظت اسید کلریدریک تاM 1، درصد استریپ ژرمانیم تا حدود 98% افزایش می یابد. طبق نتایج آزمایش های SLM، فاز حامل با غلظت 15% برای انتقال ژرمانیم از فاز خوراک به فاز استریپ کافی است. در مقایسه با استخراج مایع-مایع، با وجود انتقال تمامی ژرمانیم از خوراک به فاز استریپ، زمان این انتقال (20 ساعت) نسبت به سیستم مایع-مایع (15 دقیقه) بسیار زیاد است.

آلاینده های آلی موجود در پساب صنایع، یکی از مشکلات مهم زیست محیطی محسوب می شود. جذب آلاینده ها با استفاده از نانوذرات بنتونیت به دلیل اندازه ذرات کوچک و سطح ویژه زیاد، یک روش کارآمد محسوب می شود. در این مطالعه، بنتونیت تهیه شده از معدن بنتونیت خیرآباد با استفاده از روش ته نشینی خالص سازی شد. نانوکامپوزیت های مغناطیسی به روش هم رسوبی ساخته و خصوصیات نانوکامپوزیت ها با انجام تست های FTIR، XRD، VSM، BET و TEM بررسی شد. جذب آلاینده تری کلرو فنل به عنوان یکی از آلاینده های مشتق از فنل با سمیت بالا با غلظت اولیه 100 میلی گرم بر لیتر توسط بنتونیت خالص شده و نانوکامپوزیت مغناطیسی (مقدار 1گرم در لیتر) در زمان های مختلف، 5= pH و دمای 25-23 درجه سانتی گراد مورد مطالعه قرار گرفت. این مطالعه نشان داد نانوکامپوزیت سنتزی به دلیل دارا بودن نانوذرات اکسید آهن و سطح ویژه بالاتر(m2 g-1 108/73) در مدت زمان 60 دقیقه، بیشترین درصد جذب آلاینده (96/77%) را در مقایسه با بنتونیت خالص در مدت زمان 3 ساعت (جذب 68/25%) دارا می باشد.

درتحقیق حاضر روغن هسته خرما به روش خیساندن با حلال آلی پترولیوم اتر استخراج شد وتاثیر عوامل مرتبط با استخراج بر فعالیت آنتی اکسیدانی آن به صورت مطالعه هر فاکتور در هرزمان بررسی شد. بدین منظور پودر هسته در سه محدوده اندازه با میانگین قطر 50/497، 50/892 و 1705 تهیه و در شرایط متفاوت نسبت حلال به پودر، دما و زمان فرآیند روغن استخراج شد. فعالیت آنتی اکسیدانی روغن برمبنای IC50 با استفاده از تست DPPH تعیین گردید. بیشترین فعالیت آنتی اکسیدانی روغن بسته به شرایط برای دو محدوده اندازه ذرات50/497 و µ m1705 بدست آمد. مطالعه آماری نتایج بااستفاده از رگرسیون گام به گام نشان داد دو متغیر اندازه ذره و دما مهمترین عوامل تاثیرگذار برفعالیت آنتی اکسیدانی روغن بوده که حدود 86 درصد ازکل تغییرات فعالیت آنتی اکسیدانی را دربرمیگیرند. اثر متقابل همه پارامترها به جز دما و زمان همزدن درشیکرانکوباتور از نظر آماری با 99% اطمینان معنی دار تعیین شدند.

زغال­ سنگ یکی از مهم­ ترین منابع تامین انرژی است که در تولید کک مورد استفاده قرار می­ گیرد، اما حضور ناخالصی های گوگرد و خاکستر در زغال­ سنگ، کیفیت آنرا تحت تاثیر قرار می­ دهد و همچنین موجب آلودگی محیط­ زیست می­ شود. از این رو در این تحقیق، کاهش محتوای گوگرد پیریتی و خاکستر از زغال­ سنگ با استفاده از روش فروشویی مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی­ ها نشان داد که از میان عوامل مختلف فروشویی، اسید نیتریک بیشترین تاثیر را در کاهش گوگرد دارد. تاثیر پارامترهای مهم نشان داد که درصد حذف گوگرد پیریتی با افزایش دما، غلظت اسید و زمان فروشویی، افزایش یافت و بیشترین درصد حذف (91 درصد) در زمان لیچینگ 75 دقیقه، غلظت اسید30% و دمای واکنش80 درجه سانتی­ گراد بدست آمد. همچنین سینتیک انحلال گوگرد پیریتی بر اساس مدل­ های هسته انقباضی مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که مدل واکنش شیمیایی سطح با انرژی فعال­ سازی 32/32 کیلو ژول بر مول کنترل کننده­ ی نرخ لیچینگ است. علاوه بر این، از روش طراحی آزمایش­ ها برای تعیین شرایط مطلوب عوامل موثر بر نرخ کاهش محتوای خاکستر استفاده شد. نتایج نشان داد که بالاترین درصد حذف خاکستر (29 درصد) تحت شرایط بهینه غلظت اسید نیتریک 30%، دمای 80 درجه سانتی­ گراد و مدت زمان لیچینگ 40 دقیقه بدست می­ آید.

در این پژوهش از روش انحلال سطحی توسط سدیم هیدروکسید برای بهبود قابلیت فلوتاسیون ایلمنیت در حضور کانیهای الیوین پیروکسن و ترمولیت-کلینوکلر استفاده شد. نتایج میکروفلوتاسیون و آنالیز UV-visنشان داد که بازیابی و میزان جذب کلکتور بر روی ایلمنیت پس از انحلال سطحی در 3/6 pH= به ترتیب 9/9% و 3/10% افزایش و برای کانی الیوین پیروکسن به ترتیب 1/28 % و 25/27% کاهش و این مقادیر برای ترمولیت-کلینوکلر به ترتیب 6/2% و 52/13% کاهش یافت. همچنین نتایج فلوتاسیون نشان داد که میزان بازیابی، عیار و همچنین کارایی جدایش فلوتاسیون ایلمنیت از کانیهای مورد نظر بعد از انحلال سطحی بهبود قابل توجهی داشته است. این تغییرات می تواند مربوط به تغییر یونهای فروس به فریک در سطح ایلمنیت و حذف یونهای آهن، منیزیم و کلسیم از سطح کانیهای گانگ باشد. بعد از انحلال سطحی نقطه بار صفر هر سه کانی کاهش یافت اما مقدار پتانسیل زتا در حضور کلکتور در 3/6 pH=برای ایلمنیت افزایش و برای دو کانی دیگر کاهش یافت. این نتایج با نتایج به دست آمده از آنالیز FTIRمطابقت بسیار خوبی داشت. همچنین تغییرات ایجاد شده در خواص فیزیکوشیمیایی سطح این کانیها توسط انحلال سطحی منجر به جذب انتخابی یون­ های اولئات در سطح کانیها شد. بعد از انحلال سطحی قابلیت فلوتاسیون و حالت انتخابی ایلمنیت از کانی های گانگ در محدوده­ ی وسیعی از pHافزایش یافت. در نهایت، نتایج حاصل از فلوتاسیون ایلمنیت از دو کانی دیگر نشان داد که انحلال سطحی توسط سدیم هیدروکسید باعث بهبود پارامترهای متالورژیکی جدایش ایلمنیت از کانی های گانگ شد.