کاربرد غشای پلیمری درون‌گیر متشکل از سلولزتری‌استات و تر‌ی‌‌اکتیل‌‌آمین برای حذف رنگ آنیونی قرمزکنگو از محلول‌های آبی

در پژوهش حاضر غشای پلیمری درون‌گیر با ترکیب 40 درصد وزنی پلیمر سلولز تری‌استات (cta)، 25 درصد وزنی استخراج‌ کننده تری اکتیل آمین (toa) و 35 درصد وزنی نرم کننده تری بوتیل فسفات (tbp) به‌عنوان غشایی مناسب برای حذف رنگ قرمز کنگو (cr) از محلول‌های آبی انتخاب شد. خواص فیزیکی و مکانیکی غشای منتخب با ثبت تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ نیروی اتمی و نمودارهای تجزیه وزن‌سنجی حرارتی و تنش/کرنش بررسی شدند. به‌ منظور دستیابی به بیشترین کارایی در فرآیند استخراج، پارامترهای موثر بر این فرآیند مورد مطالعه قرار گرفتند. بررسی‌ها نشان داد که غشای انتخاب شده  قادر به استخراج رنگ قرمز کنگو از 50 میلی‌لیتر محلول حاوی 20 میلی‌گرم برلیتر این رنگ، پس از 6 ساعت تماس با محلول با سرعت هم خوردن 200 دور بر دقیقه بود. با بررسی استوکیومتری گونه و تعیین نسبت 1:1 استخراج ‌شونده و قرمز کنگو، مکانیسم تشکیل زوج‌ یون به صورت [toah+][cr-] پیشنهاد شد. این غشاء تا سه ماه بعد از تهیه پایدار بود و قادر به استخراج کامل رنگ بود. غشاء تهیه شده تا 5 چرخه استخراج/ واجذب کارایی کامل داشت. کاربرد غشای مورد مطالعه در استخراج رنگ قرمز کنگو از نمونه‌های آبی کارایی این غشاء را در ماتریس‌های مختلف نمایان کرد. مدل‌های سینتیکی و هم‌دمای فرآیند استخراج مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل به خوبی نشان داد که فرآیند استخراج با مدل‌ سینتیکی شبه مرتبه دوم و هم‌دمای لانگ‌مویر انطباق دارد. حداکثر ظرفیت این غشاء 43/8 گرم قرمز کنگو بر گرم غشاء تعیین شد.

application of polymer inclusion membranes composed of cellulosetri acetate and trioctylamine for the decontamination of water solutions containing anionic dye congo red

in the present study a polymer inclusion membrane (pim) was developed for the extraction of congo red (cr). a pim composed of 40% w/w cta, 25% w/w toa and 35% w/w tbp was selected as the optimum pim and characterized by determining its weight, thickness, sem, afm, tga and stress/strain curve. to achieve the highest efficiency, the parameters affecting the extraction process including extraction time, shaking rate, ph, initial concentration, and extraction stoichiometry were investigated. it is shown that the developed pim was able to efficiently extract 94.3% of cr from 50 ml water solution containing 20 mg/l cr at ph 7 after 6 h and shaking rate 200 rpm. back-extraction of cr from 50 ml of solution containing 0.1 mol/l nh3. the selected pim exhibited excellent performance after 3 months and good stability in 5 extraction/back-extraction cycles. the membrane was successfully used for the recovery of cr from some various water and wastewater samples. it was suggested that the extraction takes place via the formation of [toah+][cr-] ion-pair species. the kinetics and isotherms of the process were well described by pseudo-second order and langmuir models, respectively. these analyses revealed the extraction might be chemical processes and maximum capacity was found to be 43.8 mg cr per 1 g of the pim.