بررسی اثر پارامترهای موثر بر جداسازی فلزات سنگین سرب، آرسنیک و کادمیم از پساب با استفاده از سیستم ‌های دوفازی آبی

در این پژوهش، سیستم‌های دوفازی آبی بر پایه دکستران، به‌منزله سیستم دوستدار محیط زیست، برای استخراج یون‌های فلزی به‌کار رفته است که در آن از نمک سدیم سیترات یا سدیم فسفات برای ایجاد منطقه دوفازی استفاده‌ شده است. دما، ph، میزان یون فلزی موجود در پساب و میزان استخراج‌کننده ازجمله عوامل تاثیرگذار بر استخراج در سیستم‌های دوفازی آبی هستند که در این تحقیق بررسی شده است. بدین‌منظور اثر ph بر استخراج یون‌های فلزی سرب، آرسنیک و کادمیم در سطوح 7 تا 10 بررسی ‌شده و آزمایش‌ها در دماهای 5 تا 45 درجه‌ سلسیوس تکرار شده است. نتایج آزمایشگاهی حاکی از آن است که یون‌های فلزی کادمیم و سرب در سیستم دکستران/سدیم فسفات می‌توانند تا 100 درصد حذف شوند، ولی یون فلزی آرسنیک حداکثر 88 درصد قابلیت جداسازی دارد. در سیستم دکستران/سدیم سیترات، امکان جداسازی 100درصدی یون‌های فلزی کادمیم و آرسنیک وجود دارد، ولی حداکثر جداسازی سرب60 درصد خواهد بود. برای بررسی تعادل ترمودینامیکی در سیستم‌های دوفازی آبی، از مدل‌ uniquac استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد که این مدل توانایی مدل‌سازی سیستم‌های دوفازی آبی حاوی یون‌های فلزی را دارد و میزان خطای آن‌ها از نتایج تجربی حدود 1 درصد است. خط برازش‌شده بین ضریب توزیع تجربی و ضریب توزیع به‌دست‌آمده از داده‌های مدل‌سازی دارای r^2 بالاتر از 0/99 است. این نتایج توانایی مدل پیشنهادی را برای پیش‌بینی ضریب توزیع یون فلزی در سیستم‌های بررسی‌ شده نشان می‌دهد.

investigation of the effect of different parameters on the separation of lead, arsenic, and cadmium ions from wastewater using aqueous two-phase systems

in this study, dextran-based aqueous two-phase systems (atps) were used as the environmentally-friendly systems for extraction of metal ions. to this end, sodium citrate or sodium phosphate was used to create the two-phase region. the temperature, ph, metal ion concentration in wastewater, and amount of extractant were among the factors affecting the extraction efficiency in aqueous two-phase systems that were investigated in this study. for this purpose, the effect of ph on the extraction of lead, arsenic, and cadmium ions was investigated at the ph levels of 7-10, and the experiments were repeated at the temperatures ranging from 5 to 45 degrees celsius. the laboratory results showed that cadmium and lead ions could be removed up to 100 % in the dextran/sodium phosphate system while the maximum separation of the lead ions was 60 % in the dextran/sodium citrate system. the maximum separation of arsenic ions was found to be 88 %. the uniquac model was used to investigate the thermodynamic equilibrium in the aqueous two-phase systems. according to the obtained results, the proposed model could accurately predict the distribution coefficient of the metal ions in the atps. the error rate of the model was approximately 1 %. the proposed model can also be used to predict the distribution coefficient of the metal ions in the atps.