إمتزاز بعض أيونات المعادن الثقيلة من المحاليل المائية باستخدام ريزين مخلبي ذي مجموعات وظيفية كربوكسيلية

الملخص

The discharge of heavy metal ions into aquatic ecosystems has become a serious matter of concern over the last few decades. These pollutants are introduced into the aquatic systems significantly as a result of various industrial operations. This paper describes the adsorption behavior of cation exchange resin  maleic acid–vinyl acetate copolymer (PMA-VA) towards Co²⁺,Cu²⁺, Zn²⁺,Cd²⁺ and Pb²⁺ ions and its use in purification of metal finishing wastewaters. The batch method has been employed, using solutions with concentration range from 2.0 – 14.0 mM. The adsorption behavior of five metal ions on PMA-VA was studied as a function of the following variables: contact time, pH solutions, initial concentration of metal ions, resin dosage, and ionic strength. It was found that the adsorption process depends on ion charge density and ionic diameter. Equilibrium studies showed that, the maximum adsorption capacities of adsorbent  for metal ions were : 1.80, 1.72, 1.68, 1.54,1.24 mmol/g PMA-VA for Co²⁺,Cu²⁺, Zn²⁺,Cd²⁺ and Pb²⁺, respectively. Regeneration of PMA-VA resin is possible by treatment with appropriate diluted mixtures of nitric acid and sodium nitrate.  The results show that, PMA-VA resin holds great potential to remove cations of heavy metal species from polluted wastewater.

أضحت في العقود الأخيرة، عملية رمي مخلفات النشاطات الصناعية المختلفة، لاسيما أيونات العناصر الثقيلة، في المنظومات المائية المختلفة، مشكلة بيئية عالمية خطرة. تعرض هذه الورقة البحثية نتائج قياسات إمتزاز الأيونات   Co²⁺و Cu²⁺وZn²⁺ و Cd²⁺ و Pb²⁺من المحاليل المائية باستخدام البولمر المشترك
حمض المالئيك- أستات الفينيل PMA-VA، بهدف إظهار إمكانية استخدام هذا البولمر(الريزين) في معالجة تلوث المياه الطبيعية بأيونات العناصر الثقيلة. استخدمت في هذه الدراسة طريقة الدفعات) ( batch method، باستخدام محاليل تتراوح تراكيزها بين 2.0 و14.0 ميلي مول/ليتر. درست مختلف العوامل التي تؤثر في السعة الإمتزازية للريزين مثل زمن التوازن والتركيز الابتدائي للأيون المدروس وكمية الريزين وحموضة الوسط والقوة الأيونية. وجد أن عملية الإمتزاز تعتمد على كثافة الشحنة الأيونية ونصف القطر الأيوني . كانت السعة  الإمتزازية العظمى للريزين تجاه الأيونات Co²⁺ و Cu²⁺وZn²⁺ و Cd²⁺ و Pb²⁺تساوي 1.80و 1.72و 1.68 و1.54و1.24
ميلي مول/ غ من الريزين PMA-VA. درست أيضاً إمكانية الاستخدام المتكرر للريزين بإعادة تنشيطه بمعالجته بمحلول مخفف من حمض النتريك ونترات الصوديوم. يستدل من نتائج الدراسة على تمتع الريزين بإمكانية كبيرة في نزع أيونات العناصر الثقيلة من المياه الصناعية الملوثة.