Document
emoval of Na+, Mg2+ and Ca2+ from brackish water using dehydrated and sulfonated dehydrated carbons from Omani date plam leaflets
Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2014
Language
English
Subject
English abstract
About 90% of fresh water in the Sultanate of Oman comes from ground water. However, in the costal wilayat of the Al Batinah region, high level of salinization of ground water is taking place. Hence, many of the water wells are becoming between brackish and saline water, affecting the agriculture in the region adversely. Ions such as Na*, Ca2+ and Mg2+ were found in high levels in almost all samples with exceptionally high levels from Al Khabura farm well. Dehydrated carbon (DC) and sulfonated dehydrated carbons (SDC) were prepared from Omani date palm leaflets in a purpose of removing the metals from brackish water. Both carbons possess low surface area of 3,6 and 1,7 m g for DC and SDC, respectively. SDC showed less surface area but higher cation exchange capacity and metal uptake than DC. Sorption was low at low pH and maximum sorption took place in the range of pH 6-7 for all metals. Kinetic study showed that equilibrium was obtained within 2 hours from synthetic solution or brackish water with sorption data fitting pseudo second order kinetic model. Equilibrium data were found to fit well the Langmuir model with better uptake for SDC than DC due to the presence of the added sulfonic groups on the surface. Na* showed sorption-desorption phenomena in binary and ternary solutions in addition to the brackish water in kinetic and equilibrium studies. Sorption preference followed the order Ca?-> Mg2+ > Nat and this is related to their respective valency, hydrated size and charge density. Sorption capacity of Na*, Mg * and Ca2+ from single solution was found to be 7.04, 22.5 and 26.7 mg g for DC, respectively, and 11.4, 23.9 and 28.4 mg g» for SDC, respectively. DC and SDC can be reused for several cycles of metal sorption with high efficiency. Dynamic sorption proved efficient in metal removal from brackish water. SDC appears promising for being utilized in metal removal from brackish water
Member of
Resource URL
Arabic abstract
الخلاصة
حوالى 90 % من المياه العذبة في سلطنة عمان تنتج من المياه الجوفية. ولكن في الولايات الساحلية بمنطقة الباطنة تتواجد مستويات مرتفعة من تملح المياه الجوفية فمعظم مياه هذه الولايات إما نصف مالح أو مالح وهذا يؤثر سلبا على الزراعة في هذه المناطق. وبتحليل مياه الآبار في الولايات الساحلية تبين وجود مستويات عالية من الصوديوم والكالسيوم والماغنيسيوم خاصة في مياه بنر من ولاية الخابورة. وقد تم تحضير الكربون منزوع المياه والكربون منزوع المياه المحور بمجموعات السلفونيك من سعف النخيل العماني لاستخدامه في إزالة المعادن من المياه نصف المالحة. كلا مادتي الكربون اظهرا مساحة سطح قليلة وهي 3 . 6 و 1 . 7 متر مربع لكل من الكربون منزوع المياه والكربون منزوع المياه المحور بمجموعات السلفونيك على الترتيب. وتبين من الدراسة أن الكربون منزوع المياه المحور بمجموعات السلفونيك له مساحة سطع اقل وسعة استبدال کاتیونی وامتزاز للمعادن اكبر من الكربون منزوع المياه. وجد أيضا انخفاض الامتزاز عند ارقام هيدروجينية منخفضة وأعلى امتزاز يكون خلال الرقم الهيدروجيني 6-7 لجميع المعادن موضع الدراسة. بينت الدراسة الكيناتيكية أن اتزان الامتزاز من المحاليل الصناعية أو المياه نصف المالحة يتم في خلال ساعتين وتتبع النتائج نموذج الرتبة الثانية. وجد أيضا أن نتائج الاتزان تتبع نموذج لانجمير مع إزاله اعلى باستخدام الكربون منزوع المياه المحور بمجموعات السلفونيك وذلك نتيجة للوجود الإضافي لمجموعات السلفونيك. وقد تبين أيضا حدوث امتزاز وتحرر للصوديوم من المواد المازه في المحاليل الثنائية والثلاثية وكذا المياه نصف المالحة.. ووجد أن الامتزاز يتبع الترتيب الكالسيوم> الماغنسيوم - الصوديوم ويرجع ذلك إلى اختلافهم في التكافؤ وحجم الأيون الماني وكثافة الشحنة. وكانت السعة العظمى للامتزاز من المحاليل المفردة للصوديوم والماغنيسيوم والكالسيوم على الترتيب هي 7 04 و 22 . 5 و 26 . 7 مجم/جم للكربون منزوع المياه و11 . 4 و 23 . 9 و 28 . 4 مجم/جم الكربون منزوع المياه المحور بمجموعات السلفونيك. كلا مادتي الكربون يمكن إعادة استخدامها لإزالة المعادن بكفاءة عالية. أثبتت دراسة الإمتزاز الديناميكي كفاءة عالية في إزالة المعادن من المياه نصف المالحة الكربون منزوع المياه المحور بمجموعات السلفونيك يبدو واعدا لاستخدامه في إزالة المعادن من المياه نصف المالحة 1. 0
حوالى 90 % من المياه العذبة في سلطنة عمان تنتج من المياه الجوفية. ولكن في الولايات الساحلية بمنطقة الباطنة تتواجد مستويات مرتفعة من تملح المياه الجوفية فمعظم مياه هذه الولايات إما نصف مالح أو مالح وهذا يؤثر سلبا على الزراعة في هذه المناطق. وبتحليل مياه الآبار في الولايات الساحلية تبين وجود مستويات عالية من الصوديوم والكالسيوم والماغنيسيوم خاصة في مياه بنر من ولاية الخابورة. وقد تم تحضير الكربون منزوع المياه والكربون منزوع المياه المحور بمجموعات السلفونيك من سعف النخيل العماني لاستخدامه في إزالة المعادن من المياه نصف المالحة. كلا مادتي الكربون اظهرا مساحة سطح قليلة وهي 3 . 6 و 1 . 7 متر مربع لكل من الكربون منزوع المياه والكربون منزوع المياه المحور بمجموعات السلفونيك على الترتيب. وتبين من الدراسة أن الكربون منزوع المياه المحور بمجموعات السلفونيك له مساحة سطع اقل وسعة استبدال کاتیونی وامتزاز للمعادن اكبر من الكربون منزوع المياه. وجد أيضا انخفاض الامتزاز عند ارقام هيدروجينية منخفضة وأعلى امتزاز يكون خلال الرقم الهيدروجيني 6-7 لجميع المعادن موضع الدراسة. بينت الدراسة الكيناتيكية أن اتزان الامتزاز من المحاليل الصناعية أو المياه نصف المالحة يتم في خلال ساعتين وتتبع النتائج نموذج الرتبة الثانية. وجد أيضا أن نتائج الاتزان تتبع نموذج لانجمير مع إزاله اعلى باستخدام الكربون منزوع المياه المحور بمجموعات السلفونيك وذلك نتيجة للوجود الإضافي لمجموعات السلفونيك. وقد تبين أيضا حدوث امتزاز وتحرر للصوديوم من المواد المازه في المحاليل الثنائية والثلاثية وكذا المياه نصف المالحة.. ووجد أن الامتزاز يتبع الترتيب الكالسيوم> الماغنسيوم - الصوديوم ويرجع ذلك إلى اختلافهم في التكافؤ وحجم الأيون الماني وكثافة الشحنة. وكانت السعة العظمى للامتزاز من المحاليل المفردة للصوديوم والماغنيسيوم والكالسيوم على الترتيب هي 7 04 و 22 . 5 و 26 . 7 مجم/جم للكربون منزوع المياه و11 . 4 و 23 . 9 و 28 . 4 مجم/جم الكربون منزوع المياه المحور بمجموعات السلفونيك. كلا مادتي الكربون يمكن إعادة استخدامها لإزالة المعادن بكفاءة عالية. أثبتت دراسة الإمتزاز الديناميكي كفاءة عالية في إزالة المعادن من المياه نصف المالحة الكربون منزوع المياه المحور بمجموعات السلفونيك يبدو واعدا لاستخدامه في إزالة المعادن من المياه نصف المالحة 1. 0
Category
Theses and Dissertations
File size
3.34 MB
0
0
