Tijaabada Ku-dhegista Buluugga Methylene: Awoodda Kaarboonka La Hawlgeliyey

Shaybaar ayaa isbarbardhigaya laba kaarboon oo la hawlgeliyey. Mid ka mid ah xaashiyaha xogta ayaa sheegaya qiime buluugga methylene oo saddex jeer ka weyn kan kale. Shaybaarku wuxuu iibsadaa kaarboonka leh tirada weyn, wuxuu tiradaas ku saleeyaa qaddarka uu isticmaalo, midabkuna wuxuu ka gudbaa kaarboonka goor hore. Waxba lama been-abuurin. Labada tiro waxay ka yimaadeen tijaabooyin kala duwan, iibsaduhuna wuxuu u fahmay inay yihiin isku cabbir.

Maqaalkani wuxuu saxayaa khaladkaas fasiraadda. Wuxuu sharxayaa waxa tijaabadu cabbirto, laba jeer ayuu xisaabta ku sameeyaa tirooyin dhab ah, wuxuuna magacaabaa doorsoome kasta oo beddela natiijada. Arrinta la xiriirta kala-sarraynta walxo kala duwan oo wax ku dhejiya dushooda si gooni ah ayaa looga hadlayaa; halkan mawduucu waa hal fasal oo walxo ah iyo hal hab.

Sababta midabkan loogu adeegsado baaritaanka

Buluugga methylene waa midab kationik ah, leh qaab fidsan iyo qaab-dhismeed aromaatik ah. Biyaha dhexdiisa wuxuu u jiraa sidii ayoon leh danab togan, cabbirka molikuyuulkiisuna waa qiyaastii 1.43 ku dhufo 0.61 ku dhufo 0.40 nm. Cabbirkaas ayaa ah waxa muhiimka ah. Ayoodhiinka, oo ah walaxda kale ee caadi ahaan loo adeegsado baaritaanka, aad ayuu uga yar yahay wuxuuna dhexgalaa daloollada aadka u yaryar ee cidhiidhiga ah, sidaas darteed tirada ayoodhiinku waxay tilmaamaysaa heerka samaysanka daloolladaas. Buluugga methylene wuxuu u baahan yahay marinno ka ballaaran: wuxuu geli karaa daloollo ka weyn qiyaastii 0.75 nm, iyadoo daloollada ku dhow 1.4 ilaa 3 nm ay qayb muhiim ah ka qaataan. Cabbirradaasi waxay ku fidsan yihiin daloollada aadka u yaryar ee waaweyn iyo daloollada dhexdhexaadka ah ee yaryar, sidaas darteed in tijaabada lagu tilmaamo mid keliya baarta daloollada dhexdhexaadka ah waxay arrinta ka dhigaysaa mid ka fudud sida ay tahay. Labada walxood ee baaritaanku way isdhammaystiraan. Ayoodhiinku wuxuu baaraa inta daloollo aad u yaryar ee jirta. Buluugga methylene wuxuu baaraa inta meel dalool ah ee oggolaanaysa molikuyuul orgaanik ah oo weyn inuu galo, taas oo ah su’aasha muhiimka u ah ka saarista midabka. Midkoodna kaligiis ma saadaalin karo qaadashada molikuyuullo kale.

Danabku wuxuu la mid yahay cabbirka xagga muhiimadda. Maadaama midabku yahay kationik, waxaa soo jiita dushooyinka leh danab taban, waxaana iska riixa kuwa leh danab togan. Taasi waxay pH ka dhigaysaa doorsoome muhiim ah halkii uu ka ahaan lahaa faahfaahin yar, sida ay muujinayaan tijaabooyinka hoose.

Sida tijaabada dufcaddu u socoto

Qaabka caadiga ah ee shaybaarku waa tijaabo dufcad ah oo lagu gaadho dheellitirnaan. Diyaari kaarboonka, shaandhee si aad u hesho qayb leh cabbir jajab oo la xakameeyey, dabadeed miisaan cuf la yaqaan oo ah m. Ku dar mug la yaqaan oo ah V oo xal midab ah, kaas oo leh uruurinta bilowga ah C0. Joogtee pH iyo heerkulka, walaaq muddo la xaqiijiyey, dabadeed kaarboonka ku kala saar sifayn ama wareejin xoog leh oo kala-soocid ah. Ku go’aami uruurinta hadhay Ce cabbirka nuugista iftiinka UV-Vis, badanaa meel u dhow 660 ilaa 665 nm, inta badanna 664 nm, adigoo adeegsanaya taxane halbeegyo lagu diyaariyey isla qalabkaas. Hal hab oo la daabacay ayaa isticmaalay 0.050 g oo kaarboon ah iyo 50 mL oo xal ah, iyadoo uruurintu u dhexaysay 10 ilaa 1000 mg/L, muddo 24 saacadood ah oo heerkulku ahaa 25 C, cabbirkana laga akhriyey 660 nm. Ma jiro hal habraac oo meel kasta ka wada shaqeeya, sidaas darteed qiime la soo sheegay oo aan la socon qaddarka kaarboonka, xadka uruurinta, waqtiga, heerkulka, pH, iyo dhererka hirku ma aha natiijo. Waa war aan la hubin.

Cabbirka qaddarka laftiisu wuxuu mudan yahay isla taxaddarka lagu sharxay cabbirka midabka ee ku salaysan nuugista iftiinka: ku samee halbeegayn qalabkaaga, xaqiiji meesha nuugistu ugu sarreyso halkii aad ka qaadan lahayd inay tahay 664 nm, kuna qas dareerayaasha sare ee uruurintoodu xooggan tahay si ay ugu soo noqdaan xadka toosan ee cabbirka.

Xisaabta tusaalaha ah

Awoodda qaadashadu waxay ka timaaddaa isu-dheellitirka cufka. Midabka ka maqan xalku wuxuu ku yaallaa kaarboonka:

qe = (C0 minus Ce) times V divided by m

halka qe uu yahay qaadashada marka dheellitirnaan la gaadho, oo lagu cabbiro mg/g, C0 iyo Ce ay yihiin uruurinta bilowga ah iyo tan dheellitirnaanta oo lagu cabbiro mg/L, V uu yahay mugga litir ahaan, m-na uu yahay cufka kaarboonka garaam ahaan.

Barta koowaad. Ku bilow C0 = 100 mg/L, V = 0.100 L, m = 0.0200 g. Marka dheellitirnaan la gaadho, qalabku wuxuu soo sheegaa Ce = 35 mg/L. Markaas qe = (100 minus 35) times 0.100 divided by 0.0200 = 65 times 0.100 divided by 0.0200 = 325 mg/g. Boqolleyda ka saaristu waa (100 minus 35) divided by 100 times 100 = 65 boqolkiiba.

Barta labaad, isla qaddarkii kaarboonka iyo muggii, balse culays midab oo ka sarreeya. Ku bilow C0 = 200 mg/L oo cabbir Ce = 90 mg/L. Markaas qe = (200 minus 90) times 0.100 divided by 0.0200 = 550 mg/g, halka ka saaristu tahay (200 minus 90) divided by 200 times 100 = 55 boqolkiiba.

Labadan lammaane, (Ce = 35, qe = 325) iyo (Ce = 90, qe = 550), waa laba barood oo qalooc heerkul-joogto ah. U fiirso isbeddelkooda iska soo horjeeda: awoodda qaadashadu waxay ka korodhay 325 ilaa 550 mg/g, halka ka saaristu ay ka dhacday 65 ilaa 55 boqolkiiba. Awoodda qaadashada iyo boqolleyda ka saaristu waxay u dhaqaaqaan jihooyin iska soo horjeeda marka uruurintu korodho. Qof kasta oo kaarboonnada ku kala sarreysiiya boqolleyda ka saarista ee lagu cabbiray qaddarro kaarboon ama uruurinno kala duwan wuxuu kala sarreysiinayaa tijaabada, ee ma aha walaxda.

Doorsoomayaasha ay tahay inaad xakamayso

Qodob kasta oo hoose wuxuu beddelaa tirada. Mid kasta joogtee ama diiwaangeli.

Qaddarka kaarboonka. Kaarboon badan wuxuu ka dhigan yahay goobo badan oo midabku ku dhego, sidaas darteed boqolleyda ka saaristu way korodhaa, halka qaadashada garaamkiiba ay badanaa hoos u dhacdo, sababtoo ah midabka la qabtay ayaa ku kala firdha cuf badan. Ku sheeg qaddarka g/L, adigoo raacinaya V iyo m ee lagu xisaabiyey.

Uruurinta bilowga ah. C0 oo ka sarreeya wuxuu bixiyaa xoog riixaya oo ka weyn, sidaas darteed qe wuu korodhaa halka boqolleyda ka saaristu hoos u dhacdo marka goobaha ku-dhegiddu buuxsamaan. Qaloocyada heerkul-joogtada ah ee lagu waafajiyey 5 ilaa 50 mg/L iyo kuwa lagu waafajiyey 100 ilaa 400 mg/L waxay sharxayaan qaybo kala duwan oo qalooca ah. Awoodaha qaadashada ee laga helay waafajinta isbarbardhig oo keliya marka xadadka uruurintu is dul saaran yihiin.

pH. Midabkan kationik ah, qaadashadu badanaa way korodhaa marka pH kordho, gaar ahaan marka uu ka sarreeyo barta danabka eber ee kaarboonka, halkaas oo dusha uu yeesho danab guud oo taban. pH hoose wuxuu borotoonno ku daraa goobaha dusha, wuxuuna u oggolaadaa ayoonnada haydarojiinka inay ku tartamaan goobahaas. Baaxadda saameyntu waxay ku xiran tahay kaarboonka gaarka ah: hal daraasad oo kaarboon la hawlgeliyey ah, qaadashadu waxay ka korodhay qiyaastii 51 mg/g marka pH uu ahaa 2 ilaa qiyaastii 92 mg/g marka pH uu ahaa 8. Diiwaangeli pH bilowga ah iyo kan dheellitirnaanta, iyo sidoo kale cusbada ku jirta xalka, maadaama xoogga ayoonnadu daciifiyo isla xoogagga uu pH beddelo.

Waqtiga xiriirka. Qaadashadu si degdeg ah ayay u korodhaa, dabadeed way degganaataa. Qiimaha qaybta deggan oo keliya ayaa ah qe; wax kasta oo ka horreeya waa qt. Waqtiyada lagu gaadho dheellitirnaanta ee la daabacay waxay u dhexeeyaan daqiiqado ilaa saacado badan marka la eego kaarboonno kala duwan, iyadoo habraacyada caadiga ah qaarkood ay isticmaalaan xiriir soconaya 24 saacadood. Qaybta deggan ee kaarboonkaaga ku go’aami daraasad ku saabsan xawaaraha qaadashada, halkii aad ka qaadan lahayd in laba saacadood ku filan yihiin.

Heerkulka. Ma jirto jiho isbeddel oo xaalad kasta khusaysa. Qaadashadu waxay la korodhaa heerkulka nidaamyada kulaylka qaata, waxayna hoos ugu dhacdaa kuwa kulaylka sii daaya, sidaas darteed cabbir halkii aad mala-awaali lahayd.

Cabbirka jajabka iyo walaaqista. Jajabyo yaryar waxay gaabiyaan waddooyinka faafitaanka, badanaana waxay dedejiyaan qaadashada; walaaqid xooggan waxay khafiifisaa lakabka dareeraha aan dhaqaaqin ee ku wareegsan jajabyada, taas oo iyaduna sidaas oo kale samaysa. Labaduba waxay beddelaan xawaaraha, ee ma aha dheellitirnaanta lafteeda. Awood qaadasho oo isbeddesha marka xawaaraha walaaqistu isbeddelo waa digniin muujinaysa in aan dheellitirnaan la gaadhin.

Aqoonsiga walaxda tijaabada loo adeegsaday isaguna waa inuu ku jiraa diiwaanka, taas ayaana sabab u ah in hubinta saafinimada iyo qeexitaannada midabka lala diiwaangeliyo cufka kaarboonka: buluugga methylene waxaa loo iibin karaa cusbada aan biyo ku jirin ee ku dhow 319.9 g/mol ama qaabka leh saddex molikuyuul oo biyo ah ee 373.90 g/mol, boqolleyda walaxda la cabbiray ee alaabta ganacsiguna badanaa waxay ka hooseysaa 100 boqolkiiba. C0 magac-u-yaalka ah ee lagu xisaabiyo cuf molikuyuuleed khaldan wuxuu si nidaamsan u khaldiyaa qe kasta.

Waxa qaloocyada la waafajiyey sheegaan iyo waxa aanay sheegin

Waafajinta Langmuir waxay qe u qortaa qmax times KL times Ce divided by (1 plus KL times Ce). Waxay bixisaa awood qaadasho oo buuxsanaan ah oo la waafajiyey, qmax, oo lagu cabbiro mg/g, iyo joogte u-janjeeridda ku-dhegidda, KL, oo lagu cabbiro L/mg. Waafajin wanaagsan waxay ka dhigan tahay in qaloocan buuxsanaanta ee gaarka ahi si fiican u sharxayo xadka uruurinta ee la cabbiray. Ma caddaynayso in kaarboonku leeyahay hal nooc oo isku mid ah oo goobo ku-dhegid ah, in daboolku yahay hal lakab oo keliya, ama in hab molikuyuuleed gaar ahi shaqaynayo. Kaarboonnada daloolka leh ee aan isku qaabka ahayn waxay si joogto ah u soo saaraan qaloocyo leh qaabka Langmuir marka la eego xadad kooban.

Waafajinta Freundlich waxay qe u qortaa KF times Ce to the power 1/n. KF wuxuu dejiyaa miisaanka awoodda qaadashada ee ku salaysan tijaabada, 1/n-na wuxuu dejiyaa qallooca. Maadaama qaabkani aanu lahayn qayb deggan oo xad go’an leh, waa inaan marnaba laga sii saadaalin meel ka baxsan xogta si loo abuuro qmax. Waafajin Freundlich oo ka wanaagsan waxay kaliya ka dhigan tahay in qaabkiisa koraya uu si ka wanaagsan ugu habboon yahay xadka la cabbiray. Isla’eg kasta oo la adeegsado, doorbido dib-u-noqosho aan toos ahayn oo lagu sameeyo qaabka asalka ah, sababtoo ah beddelidda qaababka si looga dhigo kuwo toosan waxay qalloocisaa khaladaadka; sidoo kale baar farqiyada u dhexeeya qiyamka la cabbiray iyo kuwa la saadaaliyey halkii aad ku tiirsanaan lahayd R labajibbaaran oo keliya.

Waxa 914 tijaabo na barayaan

Falanqayn barashada mashiinka ah oo ku saabsan 914 tijaabo oo laga soo ururiyey 75 maqaal ayaa qaabaysay qaadashada buluugga methylene ee dhoobada, dambaska, iyo walxaha lagu hawlgeliyey alkali, iyadoo adeegsanaysa geedo dib-u-noqosho oo lagu xoojiyey gradient. Natiijadeeda ugu weyn: uruurinta bilowga ah ee midabka ayaa ahayd saadaaliyaha ugu xooggan ee qaadashada la soo sheegay, iyadoo pH, aqoonsiga walaxda ceeriin, iyo nooca wax-ka-beddelku ay sidoo kale muhiim ahaayeen; waxaa kale oo jiray isdhexgal xooggan oo u dhexeeya uruurinta iyo ku dhowaad doorsoome kasta oo kale, oo ay ku jiraan qaddarka walaxda, bedka dusha, waqtiga xiriirka, iyo walaaqistu.

Laba taxaddar ayaa natiijadan ka dhigaya mid waxtar leh. Marka hore, daraasaddaasi ma daboolin kaarboonka la hawlgeliyey, sidaas darteed ma kala sarreysiin karto doorsoomayaasha kaarboonka. Marka labaad, casharkeedu wuxuu ku saabsan yahay habka baaritaanka, si fududna waa loogu dabaqi karaa xaalado kale: uruurinta bilowga ahi marnaba ma aha doorsoome aan muhiim ahayn, xaaladaha hawlgalka iyo astaamaha walaxduna si aad u xooggan ayay isula falgalaan, sidaas darteed kala-sarrayn kasta oo ku salaysan tiro mg/g ah oo keliya macnaheedu ma sii jiri karo haddii laga tago xaaladihii lagu helay. Taasi waa isla gunaanadka ay xisaabta tusaalaha ahi ka gaadhay mabaadi’da aasaasiga ah.

Laba khalad oo ay tahay inaad joojiso

Marka hore, jooji inaad boqolleyda ka saarista u soo sheegto sidii awoodda qaadashada. Qaddar badan oo kaarboon ah wuxuu midabka ka saari karaa 99 boqolkiiba xal uruurintiisu hooseyso, isagoo haysta milligaraamyo yar garaamkiiba; qaddar yar oo ku jira xal uruurintiisu sarreyso wuxuu hayn karaa boqollaal milligaraam garaamkiiba, isagoo weli ka tagaya midab muuqda. Had iyo jeer wada sheeg C0, Ce, V, m, qaddarka kaarboonka oo g/L ah, boqolleyda ka saarista, iyo qe, haddii kale tirada dib looma adeegsan karo.

Marka labaad, jooji inaad qiime waqti go’an lagu cabbiray u bixiso qe adigoon muujin qaybta deggan ee qaadashada marka waqtigu socdo, sidoo kalena jooji inaad midabka ku halbeegayso miisaanka ku qoran summadda. Ku xaqiiji dheellitirnaanta taxane cabbirro waqtiyeed ah, uruurintana ku xaqiiji cabbirka nuugista iftiinka halkii aad ku kalsoonaan lahayd miisaanka walaxda summadaysan, iyadoo la tixgelinayo dhibaatada biyaha ku jira qaabka walaxda iyo boqolleyda walaxda la cabbiray; sidoo kale xakamee pH, heerkulka, cabbirka jajabka, iyo walaaqista. Awood qaadasho buluugga methylene oo ay xogahaasi la socdaan waa cabbir lagu dabaqi karo xaalado kale. La’aantood waa dhacdo keliya oo la soo weriyey.