حسین قبنری - دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی شیمی، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران
سید محمود رضا حجتی - دانشیار، گروه مهندسی شیمی، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران
نوید عزیزی - استادیار، گروه مهندسی شیمی، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران

لزوم جداسازی استون از پساب واحدهای صنعتی مانند رنگ آمیزی، تولید جوهر، لعاب کاری سبب شد روش های گوناگونی توسط پژوهشگران پیشنهاد شود. امروزه استفاده از روش تراوش تبخیری به دلیل مصرف انرژی کم، سادگی عملیات و سازگاری با محیط زیست مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در این پژوهش جداسازی استون از آب به وسیله غشای نانوکامپوزیتی پلی دی متیل سیلوکسان/پباکس/تیتانیا در دستگاه تراوش تبخیری بررسی شد. برای تعیین خواص مورفولوژی، کریستالوگرافی و برهم کنش اجزا سازنده این غشا که به روش ریخته گری محلولی ساخته شده است از آزمون های میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی انتقال فوریه مادون قرمز و پراش اشعه ایکس، آنالیز گرماسنجی و آزمون زاویه تماس برای تعیین خاصیت آب گریزی استفاده شد. براساس روش طراحی آزمایش اثر سه متغیر: درصد وزنی خوراک شامل ۴، ۸ و۱۲درصد وزنی استون، درصد وزنی نانوذره تیتانیا شامل صفر، ۷۵/۰ و ۵/۱۹ و دمای عملیاتی شامل ۲۷، ۳۷ و ۴۷ درجه سلسیوس بر مقدار جداسازی استون از آب در دستگاه تراوش تبخیری بررسی شد. نتایج آزمون های فیزیکی و شیمیایی روی غشا بیانگر توزیع مناسب نانوذره، تشکیل بافت متراکم و منسجم، تشکیل گروه های عاملی مورد انتظار و همچنین افزایش خاصیت آب گریزی در غشا را تایید می کند. بررسی طیف سنجی انتقال فوریه مادون قرمز وجود هر دو ماده پلی دی میتیل سیلوکسان و پباکس به همراه نانوذره تیتانیوم را در غشا تایید می کند و آزمایش پراش اشعه ایکس نشان می دهد در ساختار غشا دو بخش بلوری و آمورف وجود دارد. نتایج سنجش میکروسکوپ الکترونی، سطح لایه انتخابگر غشا از جنس پباکس را کاملا یکنواخت، بدون منفذ و فاقد هر نوع نقص و ترک و وجود زیرلایه به همراه نانوذره و لایه انتخابگر را در غشا نشان می دهد. نتایج این پژوهش نشان داد که با افزایش نانوذره ابتدا درصد جداسازی استون افزایش و سپس به دلیل انباشت و عدم پراکندگی نانوذره در ماتریس غشا مقدار درصد جداسازی استون کاهش می یابد. همچنین بررسی تاثیر غلظت استون در خوراک نشان داد رابطه مستقیمی بین درصد خوراک و درصد جداسازی استون وجود دارد. بررسی اثر دمای خوراک بر مقدار درصد جداسازی استون نشان می دهد که با افزایش دما در محدوده ۲۷ تا ۳۷ درجه سلسیوس مقدار درصد جداسازی استون افزایش می یابد و بیشتر از این محدوده تا دمای ۴۷ درجه سلسیوس از تاثیر این نقش بر درصد جداسازی استون کاسته می شود. نتایج نشان می دهد بیشترین درصد جداسازی استون از آب در شرایط غشایی با درصد نانوذره ۷۵/۰، دمای خوراک ۳۷ درجه سلسیوس و غلظت خوراک ۱۲ درصد وزنی معادل ۱۱/۹۰ درصد است.

پلی دی میتیل سیلوکسان, پباکس, نانوذره تیتانیا, استون, تراوش تبخیری