اثر دمای فرآیند بر فراپالایش غشایی ترکیبات قلیایی هیومیکی استخراج شده از زغال سنگ های نارس، عملکرد جداسازی غشا و درصد خلوص محصول نهایی هیومیک اسید

جداسازی ترکیبات فولوات و ناخالصی­های غیرآلی از محلول­های قلیایی هیومیکی، به­دلیل تاثیر بر بهبود کیفیت و درصد خلوص محصول نهایی هیومیک اسید، از اهمیت بالایی برخوردار است. بدین منظور، در این پژوهش، از یک سامانه غشایی برای جداسازی ترکیبات فولوات از محلول­های هیوماتی حاصل­از استخراج قلیایی زغال­سنگ­های نارس، استفاده شده است. در این سامانه، از یک غشای پلیمری فراپالایه از جنس پلی­سولفون و با اندازه حفرات kDa ۵ در یک ماژول قاب و صفحه­ای بهره گرفته شد. اثر دمای فرآیند (۳۵، ۴۵ و °C۵۵) بر عملکرد غشا شامل شار تراوه فولوات، درصد گرفتگی و مقاومت­های غشا (RT و Rf)، مدل­های گرفتگی هرمیا، شاخص بلوکه­شدن (i) و مورفولوژی لایه­های گرفتگی ارزیابی گردید. نهایتا اثر دمای فرآیند بر درصد خلوص هیومیک اسیدهای فراپالایش­شده از ناتراوه­های هیومات با آزمون گراویمتری تعیین گردید. یافته­های این پژوهش نشان داد که با افزایش دما از ۳۵ تا °C۵۵، میزان شار تراوه فولوات %۳۸ افزایش می­یابد. در اثر افزایش دمای فرآیند، رفتار دوگانه­ای در گرفتگی و مقاومت­های غشا مشاهده شد. براساس نتایج تئوری مدل­های گرفتگی هرمیا، مکانیسم­ گرفتگی تشکیل کیک در دمای °C۳۵، غالب گرفتگی گزارش شد اما با افزایش دما به ۴۵ و سپس °C۵۵، مکانیسم گرفتگی میانی در فرآیند برقرار شد. نتایج شاخص بلوکه­شدن (i)، نشان داد که گرفتگی­های استاندارد و کامل منافذ غشا، در دماهای بالاتر، زودتر رخ می­دهند. همچنین، بررسی گرفتگی ریزساختارهای غشا توسط آنالیز SEM نشان داد که با افزایش دما، میزان کیک تشکیل­شده بروی سطح غشا حدود %۶۱ کاهش می­یابد اما منافذ غشا با افزایش دما بلوکه می­شوند. نتایج آنالیز گراویمتری نیز نشان داد که بالاترین درصد خلوص هیومیک اسید (%۲۶/۹۲) از هیومات­های ناتراوه در دمای °C۳۵ حاصل شد و با افزایش دما در سامانه غشایی، اثر معنی­داری بر درصد خلوص هیومیک اسید مشاهده نمی­شود.

کلیدواژه ها:

جداسازی غشایی ، ترکیبات فولوات ، دما ، درصد خلوص ، هیومیک اسید ، زغال سنگ های نارس