استخراج هیومیک اسید از زغال سنگ های لیگنایت با استفاده از راکتورهای مخزنی همزن دار (STRs): ارزیابی پارامترهای فرآیند و خواص محصول نهایی

  • سال انتشار: 1398
  • محل انتشار: مجله تحقیقات آب و خاک ایران، دوره: 50، شماره: 5
  • کد COI اختصاصی: JR_IJSWR-50-5_007
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 196
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

احسان سرلکی

دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک بیوسیستم، گروه مهندسی فنی کشاورزی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران.

محمد سخندان توماج

دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشگاه شهرکرد.

علی شریف پاقلعه

استادیار، گروه مهندسی فناوری صنایع غذایی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران.

محمدحسین کیانمهر

استاد/ گروه مهندسی فن آوری کشاورزی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران

امید نیکوصفت

دانشجوی دکتری، گروه شیمی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک).

چکیده

استخراج هیومیک اسید از زغال­سنگ­های لیگنایت غنی از ترکیبات هیومیکی، در سال­های اخیر به­عنوان یک موضوع و فرصت برجسته تحقیقاتی مطرح شده است. تکنیک رایج برای استخراج هیومیک اسید بر پایه حلالیت آن ها در محیط­های قلیایی و اسیدی است. اکثر پژوهش­ها، مدت زمان استخراج و تفکیک­ هیومیک اسید را ۲۴ ساعت و بازده استخراج را بین ۱۰ تا %۸۰ گزارش کرده­اند. در این پژوهش، شدت­بخشی استخراج هیومیک اسید از زغال سنگ­های لیگنایت، مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور، ابتدا یک راکتور مخزنی همزن­دار ناپیوسته طراحی و سپس ساخته شد. پارامترهای عملیاتی فرآیند مانند دما در سه سطح (۵۰، ۷۰ و ۹۰ درجه سلسیوس)، مدت زمان فرآیند در سه سطح (۱، ۲ و ۴ ساعت) و سرعت همزنی در سه سطح (۲۵۰، ۵۵۰ و ۸۵۰ دور بر دقیقه) به­عنوان متغیرهای مستقل و بازده استخراج هیومیک اسید به­عنوان متغیر وابسته در نظر گرفته شدند و بازده راکتور ساخته شده با روش مرسوم (دستگاه هات پلیت) مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج آماری تجزیه واریانس (ANOVA) حاصل از تحلیل داده­ها، اختلاف معنی­داری در بازده استخراج هیومیک اسید با راکتور ساخته­شده و روش هات­پلیت نشان داد. تحت شرایط یکسان دما، سرعت همزن و مدت زمان فرآیند، بازده استخراج هیومیک اسید با راکتور در مقایسه با روش هات­پلیت به میزان %۳۰ بیشتر بود. بیشترین بازده استخراج هیومیک اسید توسط راکتور در دمای ۹۰ درجه سلسیوس، سرعت همزنی ۸۵۰ دور بر دقیقه و زمان فرآیند ۴ ساعت حاصل شد. در این شرایط، ۸/۵۶ درصد هیومیک اسید از زغال سنگ­های لیگنایت، استخراج و جداسازی شد. نتایج آنالیز کیفی طیف­سنجی FT-IR، یک ساختار غالب آروماتیک و غنی از گروه­های عاملی کربوکسیلی، فنولی و هیدروکسیلی با زنجیره­های جانبی آلیفاتیک را در ساختار هیومیک اسید نشان داد. نتایج آنالیز CHNOS و نسبت­های اتمی (C/N، O/C و H/C) نیز علاوه بر تائید کیفیت زغال­سنگ استفاده­شده، شاخص­های کیفی هیومیک اسید استخراج­شده را با نمونه­­­های هیومیک اسید استاندارد IHSS و تجاری آلدریچ مطابقت می­دهد.

کلیدواژه ها

هیومیک اسید, زغال سنگ های لیگنایت, بازده استخراج, شدت بخشی

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.