عنوان پایان‌نامه
سنتز و بررسی خواص تعلیق کننده های یونی بر پایه پلی آکریل آمید
- رشته تحصیلی
- شیمی کاربردی - پلیمر
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 5210;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 60632
- تاریخ دفاع
- ۱۱ آذر ۱۳۹۲
- دانشجو
- عفت درین
- استاد راهنما
- حسین مهدوی
- چکیده
- پلی آکریل آمید از عمده‌ترین لخته‌سازهای پلیمری مورد استفاده در فرایند تصفیه آب و فاضلاب به شمار می‌رود. قیمت ارزان، تاثیر گذاری بالا در تشکیل لخته‌های حاصل از پلیمر و ذرات معلق و امکان سنتز آن به صورت آنیونی کاتیونی و بدون بار از جمله مهمترین عوامل استفاده از این پلیمر می‌باشد. از هر سه نوع پلی آکریل آمید آنیونی، کاتیونی و بدون بار در این پروژه استفاده گردید. خود پلی آکریل آمید از طریق پلیمریزاسیون رادیکالی آکریل آمید و کوپلیمر کاتیونی هم به واسطه‌ی پلیمریزاسیون آکریل آمید با دی آلیل دی متیل آمونیوم کلرید به دست آمد. برای تهیه‌ی نمونه‌های آنیونی هم از هیدرولیز پلی آکریل آمید تجاری استفاده شد. در ابتدا اثر نوع و درصد بار پلیمر بر میزان عبور نور سرعت ته‌نشینی حجم کیک و میزان رطوبت تعلیق کائولین در pHهای مختلف و غلظت‌های متفاوت از یک الکترولیت (NaCl) مورد بررسی قرار گرفت. در مقدار بهینه‌ی پلیمر مصرفی نمونه‌ی آنیونی در افزایش درصد عبور نور و سرعت ته‌نشینی موثرتر از دو نمونه‌ی دیگر بود، به علاوه درصد رطوبت نیز کمترین مقدار را در بین نمونه‌های به کار رفته داشت. از طرف دیگر لخته‌های تولیدی به واسطه‌ی نمونه‌ی آنیونی نیز بزرگتر بودند. در واقع دافعه‌ی بین سطح ذرات و زنجیر پلیمر منجر به کشیده شدن زنجیر پلیمر و جذب تعداد زیادی از ذرات بر روی یک زنجیر می‌شود. نتایج همچنین نشان دادند که در مورد نمونه آنیونی افزایش درصد بار تا ?? مطلوب است و در مورد نمونه‌ی کاتیونی افزایش بار از ?? تا ?? درصد موجب کاهش اندازه‌ی لخته‌ها می‌شود. در مرحله‌ی دوم کار سیستم لخته‌ساز دو گانه شامل هیبرید پلی آکریل آمید کاتیونی/سیلیکا و پلی آکریل آمید آنیونی برای لخته‌سازی رنگ‌ها به کار برده شد. اثر مقدار پلیمر کاتیونی غلظت اولیه‌ی رنگ و مقدار سیلیکا بر میزان حذف رنگ سه نمونه رنگ کاتیونی، آنیونی و خنثی مورد بررسی قرار گرفت که نتایج نشان دادند که این سیستم می‌توانند در حذف رنگ‌های یونی به کار رود. واژه‌های کلیدی: پلی آکریل آمید، لخته‌سازی، کائولینیت، رنگ
- Abstract
- Coagulation and flocculation process are important parts of water and wastewater treatment. coagulation or destabilization of colloidal suspensions result in aggregation if colloidal particles by physical and chemical process. Flocculation result in the formation of large and settleable structure by polymer bridging. In other word, high molecular weight polymer flocculants are added to particulate system which adsorb to the particle surface, thus induce flocculation. Polyacrylamide(PAM) is the most common type of polymeric flocculant used because it is an inexpensive, highly effective agent for forming particle-polymer flocs and it is possible to synthesis PAM with variable functionality (positive, neutral or negative) which can be used to produce a good settling performance. Cationic, anionic and non-ionic PAM were used in this study. PAM and it ‘s cationic copolymer were synthesised by solution polymerization of arylamide (AM) and AM with diallyldimethyl ammonium chloride (DADMAC) monomers respectively. The anionic type was prepared by alkaline hydrolysis of commerical PAM (5,000,000 g/mol). First, the effect of surface charge density and type of PAM on light transmission, settling rate, cake volume and moisture content of kaolinite suspensions were investigated at different pH values and electrolyte (NaCl) concentrations. At the optimum polymer dosage, anionic PAM to be most effective in increase settling rate and light transmission of suspensions. In addition moisture content was lower than other PAMs. In other hand, flocs were larger in the presence of anionic PAM compared to the cationic PAM due to the repulsive forces between the polymer and particle surface, leading to the formation of open structure flocs. The result also show increasing ionic charge surface for anionic PAM to 35% was desirable and for cationic PAM from 26% to 33% reduce floc size. Second, dual flocculant system consist of cationic PAM/silica hybrid and anionic PAM were used for dye flocculation. The effect of the cationic PAM dosage, dye initial concentration and silica content in color removal were investigated at constant anionic PAM concentration. The result show that this system can be used for removal ionic dyes. Keywords: Polyacrylamide (PAM), Anionc PAM, Cationic PAM, Flocculation, Kaolinte, dye,
