تهیه یک غشاء پلیمری درون‌گیر حاوی اتر تاجی دی‌سیکلو هگزانو-18-کراون-6 و بررسی کارایی آن در استخراج کروم(vi) از محلول‌های آبی

در این مقاله ساخت یک غشاء پلیمری درون‌گیر (که به اختصار پیم نامیده می‌شود) حاوی اتر تاجی دی سیکلو هگزانو-18-کراون-6 (dc18c6) و کاربرد آن در استخراج یون کروم(vi) از محلول‌های آبی گزارش شده است. غشاهایی با استفاده از پلیمرهای پایه پلی وینیلیدین فلوراید-co-هگزا فلوئورو پروپیلن (pvdf-hfp)، سلولز تری استات (cta) و پلی وینیل کلراید (pvc)، به همراه استخراج ‌کننده‌‌ dc18c6 و نرم‌کننده ارتو-نیترو فنیل اکتیل اتر (npoe) با نسبت‌‌های وزنی مختلف تهیه شدند. این غشاها از نظر شفافیت، مقاومت مکانیکی و توانایی استخراج یون کروم(vi) از محلول‌های اسیدی مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفتند. از میان غشاهای تهیه شده، غشاء با ترکیب 45 درصد وزنی پلیمر pvc، 20 درصد dc18c6  و 35 درصد npoe به ‌عنوان غشاء بهینه انتخاب شد. غشاء انتخاب شده قادر به استخراج 57 درصد از یون‌های کروم(vi) در محلولی با غلظت اولیه 10.4 میلی‌گرم بر لیتراز این یون و غلظت1.2 مول بر لیتر هیدروکلریک اسید، پس از 21 ساعت است. بررسی‌ها نشان داد که فرآیند استخراج با تشکیل زوج یون [dc18c6h+][cro3cl-] همراه است. غشاء تهیه شده دارای ظرفیت 7 میلی‌گرم از یون‌های کروم(vi) بر گرم غشاء است. این غشاء قادر به استخراج گزینشی بسیار خوب یون‌های کروم(vi) از محلول‌های حاوی مس(ii)، نیکل(ii)، روی(ii)، کادمیم(ii) و نیترات است. غشاء مورد مطالعه برای حذف کروم(vi) از برخی نمونه‌های حقیقی بکار گرفته شد. مطالعه  سینتیک و هم دمای فرایند استخراج نشان داد که  فرآیند استخراج کروم(vi)توسط غشاء مورد مطالعه به ترتیب از معادله شبه مرتبه دوم و مدل هم‌دمای دابینین-رادشکوویچ تبعیت می‌کند.

fabrication of a polymer inclusion membrane containing dicyclohexano-18-crown-6 for extraction of cr(vi) from aqueous solutions

a variety of polymer inclusion membranes (pims) based on the poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (pvdf-hfp), cellulose triacetate (cta) and poly(vinyl chloride) (pvc) polymers with different proportion of dicyclohexano-18-crown-6 (dc18c6) as extractant, 2-nitrophenyl octyl ether (npoe) as plasticizer were fabricated. pim containing 45% pvc, 20% dc18c6 and 35% npoe was selected as the optimum pim composition because of their satisfactory physical, mechanical and extraction properties. the effect of parameters affecting the extraction process such as ph, extraction time, type and concentration of electrolyte and initial concentration of cr(vi) were investigated and its shown that the pim were able to extract 57% of chromium ions from 50 ml solution containing 2×10-4 mol/l of chromium(vi) and 1.2 mol/l hcl in 22 h. the maximum capacity of the selected pim for extraction of chromium ions was 7 mg of of cr per 1 g of membrane. the selectivity of the pim towards cr(vi) was tested in the presence of zn(ii), cu(ii), fe(ii), cd(ii), ni(ii) and nitrate ions and indicated that the pim can extract selectively v(v) from the mixtures containing these heavy metal ions. the pims were used successfully for extraction of cr(vi) from various water samples. the isotherms and kinetics of the processes were well described by dubinin radushkevich and pseudo second order models, respectively. these analyses revealed the process might be chemical processes.