پایش انتقال نفت سفید و آب عبوری از خاک سبک حاوی نانورس مونت‌موریلونایت

انتقال آب و آلاینده های آلی در محیط متخلخل خاک به خصوص در خاک های سبک بافت به علت توانایی ترابری بالا و ایجاد منابع ثانویه آلودگی اهمیت ویژه ای دارد. هدف از انجام این پژوهش، بررسی انتقال نفت سفید و آب از یک خاک سبک بافت حاوی تیمارهای مختلف نانورس مونت موریلونایت بود. بدین منظور تیمارهای وزنی  صفر، 2، 4 و 6درصد از نانورس مونت موریلونایت خاک شنی در سیستم قیف های حاوی کاغذ صافی مستقر اعمال گردیده، سپس تحت عبور نفت سفید و آب (4 حجم منفذی متناوب) قرار گرفت. بررسی منحنی های رخنه نشان داد، عبور آب با لختی (ماند) بیشتر، سرعت کمتر و شیب آرام تر صورت گرفته، لذا حجم نهایی خروجی آن در مقایسه با نفت سفید کمتر بود. به نظر می رسد مولکول های آب باقطری کمتر از 0/3 نانومتر به خوبی در فضای بین لایه ای کوچک نانورس قرار گرفته و ازسوی دیگر با پیوند هیدروژنی قوی نگهداشته می شوند. نفت سفید بدلیل دارا بودن هیدروکربورهایی با مولکول هایی دارای 11 تا 15 اتم کربن، که بسیار درشت تر از آب بوده و از سوی دیگر با دانسیته 0/78 تنها جذب مکان های سطحی شده و عبور بیشتری را از محیط متخلخل خاک داشته اند. در هر دو سیال عبوری، با افزایش درصد نانورس، نگهداشت نفت سفید و آب افزایش یافت. نتایج حاصل از پراش اشعه ایکس نیز نشان داد که فاصله لایه ای نانورس از 14/04 آنگستروم به 24/77 آنگسترم در حالت افزودن آب افزایش یافت.

Monitoring of the Transfer of Kerosene and Water through the Light Soil Contains Montmorillonite Nanoclay

Water and organic contaminant transport in soil porous media, particularly in light textured soils due to high transmission capacity and create a secondary sources of pollution is  very important. The aim of this study was kerosene and water transport in a light texture soil system containing different treatments of montmorillonite nanoclay. For this purpose, treatments including 0, 2, 4 and 6 wt% of nano clay sandy soil in a funnel containing filter paper based system was applied. Then kerosene and water (4 pore volumes alternatively) were passed into soils. The breakthrough curves showed that the water passes through soils was slower and gentler slope, so the volume output was lower compared to kerosene. It seems that water molecules with a diameter of less than 3.0 nm fitted well in the small spaces between the layer of nanoclay, which are held with strong hydrogen bonds. Kerosene, with a density equals 0.78, only attract surface places, therefore, pass from porous soil surface well due to having molecules with 11 to 15 carbon atoms, which are larger than the density of water. In both fluids, the more percentage of nanoclay there is, the more retention of kerosene and water would be expected. The results of Xray showed that the distance of nanoclay increased from 14.4 to 24.77 Å with addition of water.