خلاصه اختراع :

خلاصه طرح این مطالعه با استفاده از یك راكتور Batch در مقیاس آزمایشگاهی از جنس شیشه به حجم ٢۵٠ میلی لیتر انجاد شد. این راكتور سه دهانه به منظور انجام آزمایشات كلرزدایی PCBs . طراحی و ساخته شد. دهانه های راكتور برای عبور پره مكانیكی همزن، ورود گاز خنثی N2 به درون راكتور و ورود مواد اولیه تعبیه شدند. به منظور تنظیم دمای دقیق آزمایش، از یك حمام آب گرم كه راكتور آزمایش درون آن قرار می گرفت، استفاده شد. سنتز نانو ذرات آهن صفر. از روش شیمیایی استفاده شد. در این روش سنتز ذرات نانوی فلزی بر اساس احیای یون های فلزی با احیاكننده های شیمیایی صورت می گیرد. در این روش ٢۵ میلی لیتر از محلول 84/1 مولار NABH4 محصول MEREK به Wورت قطره قطره به 50 میلی لیتر محلول 0.18 مولار FECL3.6H2O محصول Merck حاوی 5/2 درصد حجمی محلول سورفكتانت نشاسته طبق واكنش زیر اضافه شد. این محلول به مدت 90 دقیق در زیر همزن مكانیكی با پره شیشه ای ساخت شركت شیمی فن، ایران) با دور 400RPM مخلوط شد. در ضمن كلیه محلولها در آب دوبار تقطیر و دیونیز شده آماده شدند. جهت آماده سازی سورفكتانت نشاسته، ابتدا نشاسته گندم خریداری شده از شركت MERECK در دمای 80 درجه سانتیگراد در آب حل شد. سپس 5 میلی لیتر حجمی اسید كلریك به این محلول اضافه و جوشانده شد. در ادامه محلول را به دمای محیط رسانده و فیلتر گردید. این محلول فیلتر شده به عنوان سورفكتانت در مرحله سنتز نانو ذرات آهن استفاده شد. استخاج PCBS از روغن اسكارل با استفاده از حلال متانول انجام شد. بدین منظور در مزحله اول مقدار 300 میلی لیتر روغن آسكارل خام اضافه شد و به مدت 5 دقیقه با استفاده از همزن با دور 250RPM مخلوط گردید. پس از اختلاط، نمونه جهت تفكیك فازها به مدت ١۵ دقیقه در سانتریفیوژ Hettich EBA21 . آلمان با دور rpm ١٠٠٠ قرار داده شد. پس از آن، محلول های تفكیك شده به دقت با استفاده از سرنگ و پیپت جدا و هر كدام از محلول ها در ظرف جداگانه جمع آوری شدند. در مرحله راه اندازی و راهبری راكتور Batch . متانول حاوی تركیبات PCBs - حاصل استخراج از روغن آسكارل با غلظت اولیه PPM ١٣ ، با آب دو بار تقطیر و دیونیز شده، حدود ٢ برابر رقیق گردید و جهت تنظیم pH در محدوده اسیدی حدود ۴ از محلول اسید سولفوریك نرمال استفاده و سپس به راكتور وارد شد. با توجه به خطرات شدید بهداشتی PCBs . در تمام آزمایش ها از كاغذ تورنسل برای تنظیم pH استفاده گردید. از آنجائیكه مكانیسم واكنش كلرزدایی به تعداد الكترون های موجود در محیط بستگی دارد، pH اسیدی می تواند الكترون عاری محلول را در سطح بالاتری نگه دارد و در نتیجه، كارایی كلرزدایی افزایش می یابد. پس از آن، نانو ذرات آهن صفر، توزیع شده و تحت گاز N2 به منظور جلوگیری از اكسید شدن نانو ذرات آهن صفر در هنگام اضافه شدن به راكتور و خروج اكسیژن از فضای باز راكتور به راكتور افزوده گردید. در حالی كه راكتور تحت حمام گرما بود اختلاط انجام شد.