پديد آورنده :
عبداني، فاطمه
عنوان :
استخراج و غني سازي فلز هافنيم از محلول آبي شبيه سازي شده با استفاده از غشاء مايع امولسيوني
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مهندسي شيمي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي شيمي
صفحه شمار :
چهارده، 66ص.: مصور، جدول، نمودار
يادداشت :
ص.ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
كيقباد شمس
توصيفگر ها :
دي دو اتيل هگزيل فسفريك اسيد
استاد داور :
محمد قريشي، الهام عامري
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/09/26
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
چكيده فارسي :
چكيده خير آلودگي آ ها توسط فلز ت سنگين به يك مشكل جدي زيستمحيطي تبديل شده و بطور گسترده مورد بحث قر ر گرفتـه سـت يكي ز روشهاي نويدبخش بر ي جد سازي يونهاي فلزي ز محلولهاي آبي غشا مايع مولسيوني ميباشد تكنولوژي غشـا مـايع بـه دليل نتخا پذيري بالا هزينه و صرف نرژي كم در فرآيند تاكنون بسيار مورد ستفاده قر ر گرفته ست در يـن تحقيـق قابليـت غشـا مايع مولسيوني بر ي ستخر ج و غنيسازي فلز هافنيم ز محلول آبي مصنوعي مورد بررسي قر ر گرفت ين فلز د ر ي مقاومـت تشعشـعي و مقاومت خوردگي بالايي ميباشد و در ميلههاي كنترلي ر كتورهاي هسته ي ستفاده ميشود كاربرد ديگر ين فلز در آلياژهايي با ساير فلز ت نسوز مانند تنگستن نيوبيوم و تانتوليوم ميباشد در ين مطالعه غشا مايع ز دي دو تيل هگزيل فسفريك سيد سپن 08 پـار فين مايع محلول هيدروكلريك سيد و محلول آبي رقيق ز هافنيم به ترتيب به عنو ن ماده حامل ماده فعال سـطحي فـاز غشـا فـاز د خلـي ماده عريانساز و فاز خارجي تشكيل شد ز روش تاگوچي بر ي طر حي آزمايشها سـتفاده شـد روش تـاگوچي يـك روش صـولي بر ي طر حي و آناليز آزمايشها با هدف طر حي و فز يش كيفيت محصولات بدون فز يش قيمت ميباشـد يـن روش بسـته بـه تعـد د متغيرها و سطوح آنها يك آر يه ورتوگونال 61 L ر پيشنهاد د د كه ليستي ز آزمايشهايي ست كه بايد در آزمايشگاه در يك سيستم ناپيوسته نجام شوند در روش تاگوچي بر ي رسيدن به بالاترين ميز ن ستخر ج ز طر حي هر چه بزرگتـر بهتـر و بـه منظـور رسـيدن بـه كمترين ميز ن تورم ز طر حي هر چه كوچكتر بهتر ستفاده شد روش تاگوچي كمك كرد تا شر يط بهينهي ستخر ج و همچنين تـأثير متغيرهايي ز قبيل غلظت ماده حامل غلظت ماده فعال سطحي سرعت همزن زمان تماس و نسبت حجمي غشا به فاز خارجي بـر ميـز ن ستخر ج مشخص گردد آناليزها درصد تأثير هر متغير بر ميز ن ستخر ج و همچنين سطح بهينهي مربوط به هر متغير ر مشخص كردنـد و نشان د دند كه سرعت همزن با درصد توزيع 331 72 و نسبت حجمي غشا به فاز خارجي با درصد توزيع 974 21 به ترتيـب بيشـترين و كمترين تأثير ر بر ميز ن ستخر ج د رند همچنين در غلظتهاي بالاي مـاده حامـل مـاده فعـال سـطحي و سـرعت بـالاي همـزن ميـز ن ستخر ج كاهش يافت شر يط بهينه ي كه توسط روش تاگوچي به دست آمد عبارتند ز 1 حجمي مـاده حامـل 5 1 حجمـي مـاده فعال سطحي 006 دور بر دقيقه سرعت همزن مكانيكي 01 دقيقه زمان تماس و 1 0 نسـبت حجمـي فـاز غشـا بـه فـاز خـارجي در يـن شر يط بهينه 01 ميلي ليتر ز غشا 7 18 ز هافنيم موجود در 001 ميلي ليتر محلول آبي ر ستخر ج كرد كه در بر بر مقـد ر پـيشبينـي شده توسط روش تاگوچي 38 68 خطاي ناچيزي د شت هدف مهم ديگر در ين تحقيق حلاليت هـافنيم دي كسـيد بـود يـن جامـد سفيد رنگ يكي ز پايد رترين تركيبهاي هافنيم ميباشد كه با سيدهاي قوي مانند سيد سولفوريك و كنش مـيدهـد نتـايج نشـان د د هافنيم دي كسيد در سيدسولفوريك حل ميشود ما حلاليت آن بسـيار آر م و زمـانبـر مـي باشـد بـه گونـه ي كـه غلظـت هـافنيم در سيدسولفوريك در دماي 57 درجه سانتيگر د بعد ز مدت 532 روز به 764 0 مول بر ليتر رسيد و بعد ز ين بازه زماني تغيير خاصي در حلاليت آن مشاهده نشد كلمات كليدي هافنيم ستخر ج غشا مايع مولسيوني ديدو تيلهگزيلفسفريك سيد
چكيده انگليسي :
67 Extraction and Enrichment of Hafnium from a Simulated Aqueous Solution by Emulsion Liquid Membrane Fateme Abdani f abdani@ce iut ac ir January 17 2015 Department of Chemical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language Farsi Keyghobad Shams k shams@cc iut ac irSupervisorAbstractRecently water contamination by heavy metals is a serious environmental problem which has beenextensively discussed One of the promising techniques for the separation of heavy metal ions fromaqueous solutions is the emulsion liquid membrane ELM Liquid membrane technology has beenwidely used because of its advantages as a very selective low cost and energy saving separationprocess In the present study the applicability of emulsion liquid membrane process for extraction andenrichment of hafnium IV from a simulated aqueous solution was investigated Hafnium is used incontrol rods for nuclear reactors It has high resistance to radiation and very high corrosion resistance Another major application of hafnium is in alloys with other refractory metals such as tungsten niobiumand tantalum In this study the liquid membrane was made up of D2EHPA di 2 ethylhexyl phosphoricacid Span 80 liquid paraffin HCl solution and aqueous solution of hafnium as mobile carrier surfactant membrane phase internal phase stripping agent and external phase respectively TheTaguchi method was used to design the experiments This method is a systematic application of designand analysis of experiments for the purpose of designing and improving product quality withoutincreasing the cost Taguchi method according to the number of factors and their levels offered anorthogonal array L16 which is a list of experiments must be performed in a batch extraction system The larger the better concept was used to get the optimal extraction and the smaller the better concept wasused to get the lowest swelling rate This method helped us to optimize the extraction and determine theeffects of various factors as concentration of carrier concentration of surfactant speed of agitation contact time and volume ratio of membrane phase to the external phase The analysis determined theeffects of contribution of each of factor on the extraction efficiency and optimum factors to achieve thebest extraction efficiency This analysis showed the speed of agitation with a contribution of 27 133 isthe most and the volume ratio of membrane phase to the external phase with a contribution of 12 479 is the least effective operating factor in the final system response Also the extraction efficiencydecreased with increasing the carrier surfactant concentration and speed of agitation The optimumconditions for hafnium extraction were found as follows concentration of carrier concentration ofsurfactant speed of agitation contact time and volume ratio of membrane phase and external phase were1 v v 1 5 v v 600 rpm 10 min and 0 1 respectively At these optimum conditions 10 mLmembrane could extract 81 7 of hafnium from 100 mL aqueous solution however the predicted valueby the Taguchi method was 86 83 Solubility of hafnium dioxide HfO2 was another aim of this work This colorless solid is one of the most common and stable compounds of hafnium which reacts withstrong acids such as sulfuric acid Results showed hafnium dioxide dissolves in sulfuric acid very slowlyand the maximum solubility of this compound of hafnium at 75 oC was 0 467 mol Lit in 235 days Nomajor solubility change was observed after this period Key words Hafnium Extraction Emulsion liquid membrane Di 2 ethylhexylphosphoric acid
استاد راهنما :
كيقباد شمس
استاد داور :
محمد قريشي، الهام عامري
