فهرست مطالب

مهندسی شیمی ایران - پیاپی 132 (فروردین و اردیبهشت 1403)

دوماهنامه مهندسی شیمی ایران
پیاپی 132 (فروردین و اردیبهشت 1403)

  • تاریخ انتشار: 1403/02/23
  • تعداد عناوین: 11
|
  • کامیار موقرنژاد صفحه 6
  • صابر سلطانیان، رضا بیگزاده* صفحات 7-20
    طراحی بهینه مبدل های حرارتی به منظور کاهش مصرف انرژی در صنایع بسیار حائز اهمیت است. یکی از انواع مبدل ها، مبدل حرارتی لوله مارپیچ است که باتوجه به برتری های آن نسبت به انواع دیگر مبدل ها امروزه بسیار استفاده می شود. در مکان هایی با کمبود فضا، استفاده از مبدل های حرارتی مارپیچ کاربرد زیادی دارد؛ بنابراین مطالعه این نوع مبدل می تواند یکی از موضوعات جالب توجه باشد. در این تحقیق لوله های مارپیچ مخروطی با سطح مقطع های دایره ای، بیضوی و مربعی و با زاویه های مخروطی 10، 30 و 50 درجه و طول گام های 15، 30 و 45 میلی متر به منظور بررسی عملکرد حرارتی-هیدرودینامیکی با شگرد دینامیک سیالات محاسباتی مدل سازی شدند. داده های مربوط به عدد ناسلت و ضریب اصطکاک برای هر سه شکل هندسی مقایسه، تحلیل و بررسی شد. نتایج نشان داد که در بین هندسه های مختلف، مقطع بیضوی به صورت میانگین در تمام محدوده های عدد رینولدز در زاویه های مختلف به ترتیب 33/34 و 38/0 درصد از هندسه با سطح مقطع مربعی و دایره ای عملکرد انتقال حرارت بهتری دارد. هم چنین به سبب تغییر ضخامت لایه مرزی مقدار عدد ناسلت و ضریب اصطکاک برای هندسه با مقطع مربعی دارای مقادیر کمتری است.
    کلیدواژگان: مبدل حرارتی، لوله مارپیچ مخروطی، دینامیک سیالات محاسباتی، عدد ناسلت، سطح مقطع، زاویه مخروط
  • صابر مقدم، فروغ عاملی*، محمدرضا مقبلی صفحات 21-43

    جریان های سیال چندفازی زمانی رخ می دهند که دو یا چند سیال به آسانی با هم مخلوط نمی شوند (مانند هوا و آب) و یک سطح مشترک دارند. جریان های چندفازی می توانند شامل سیالات چندفازی تک جزئی؛ به عنوان مثال، آب و بخار خود و سیالات چند فازی چندجزئی؛ به عنوان مثال، نفت/ آب در محیط متخلخل باشند. روش های مدل سازی جریان های چندفازی به سه دسته میکروسکوپیک، مزوسکوپیک و ماکروسکوپیک تقسیم می شوند. در این مقاله، توصیف مهم ترین روش های مدل سازی جریان چندفازی در محیط متخلخل ازجمله موازنه جمعیت، تنظیم سطح، میدانی فازی، لتیس بولتزمن، ممانعت اندازه، ردیابی جبهه و حجم سیال و مقایسه بین آن ها مرور می شود. روش های ردیابی جبهه و میدانی فازی از دقت بسیار بالایی برخوردارند. روش های تنظیم سطح و حجم سیال ازنظر مفهومی ساده؛ ولی تجزیه وتحلیل محاسبات روش میدانی فازی پیچیده است. در روش های حجم سیال و میدانی فازی ایجاد ناپایداری عددی محتمل تر است، ولی این موضوع در روش لتیس بولتزمن اتفاق نمی افتد. روش لتیس بولتزمن به زمان اجرای کم و روش موازنه جمعیت به بیشترین مدت زمان نسبت به سایر روش ها نیاز دارد. روش ها دارای برتری ها و کاستی های مختلفی هستند، درنتیجه برای انتخاب روش مناسب باید شرایطی هم چون مفهوم مساله، زمان، هزینه و دقت نتایج در نظر گرفته شود.

    کلیدواژگان: جریان های چندفازی، موازنه جمعیت، تنظیم سطح، میدانی فازی، لتیس بولتزمن، ممانعت اندازه، ردیابی جبهه، حجم سیال
  • عطا الله رستمی، برهان پورطالبی، سید مجید عبدلی*، علی اکبری صفحات 44-55

    مواد شوینده یکی از پرکاربردترین مواد شیمیایی در زندگی روزمره انسان هاست. ورود آن ها به محیط زیست به ویژه آب ها می تواند باعث بالارفتن COD آب و بروز مشکلات جدی برای موجودات زنده شود. روش های گوناگونی برای کاهش COD وجود دارد. انعقاد الکتریکی به عنوان یک روش الکتروشیمیایی راهکار مناسبی برای کاهش COD است. در این مطالعه به بررسی تاثیر انعقاد الکتریکی برای کاهش COD ناشی از موادشوینده لباس شویی پرداخته شده است. ولتاژ فرایند و تعداد الکترود به همراه زمان انعقاد به عنوان مشخصه های تاثیرگذار بررسی شدند. نتایج نشان داد که حالت 2 الکترود در مدت زمان 40 دقیقه در ولتاژ 15 ولت، منجربه کاهش COD تا 70% می شود. این مقدار بهینه ترین میزان مصرف انرژی ازنظر زمان فرایند و مقدار کاهش شاخصه آلودگی بود

    کلیدواژگان: انعقاد الکتریکی، تعداد الکترودها، ولتاژ، کاهش COD
  • لیلا ندایی، هانیه شکرکار* صفحات 56-65
    کلروفیل و کاروتنوئیدها را می توان با استفاده از حلال های مختلف از ریزجلبک ها استخراج کرد. در این تحقیق برای نخستین بار، بازده استخراج این رنگدانه ها از ریزجلبک مختلط در شرایط مرطوب و خشک بررسی و مقایسه شد. بازده استخراج کلروفیل a، b و کاروتنوئید با استفاده از حلال استون (بدون همزدگی) از جلبک مرطوب به ترتیب برابر 21/83%، 12/78%، 01/66% و از جلبک خشک به ترتیب برابر با 34/61%، 19/57% و 27/53% است. برای انتخاب حلال مناسب در استخراج رنگدانه ها از استون، اتانول، متانول، دی میتل اتر و سورفکتانت های غیریونی توئین (20% و 85%) استفاده شد. به دلیل شرایط سخت نگهداری جلبک مرطوب، از جلبک خشک در این آزمایش ها استفاده شد. نتایج نشان می دهد که بالاترین بازده استخراج کلروفیل a، b و کاروتنوئید با استفاده از توئین 85% در شرایط بدون همزدگی در روز دهم به ترتیب برابر با 70/91%، 12/87%، 90/79% است. نیز، بازده استخراج با استفاده از حلال متانول بعد از گذشت 10ساعت برابر70/82%، 12/65% و90/62% به دست آمد. برای کاهش مدت زمان استخراج با استفاده از توئین 85%، از همزدگی استفاده شد. براساس نتایج، استفاده از همزدگی، باعث افزایش سرعت استخراج رنگدانه ها می شود، به طوری که در مدت 50 دقیقه، بازده استخراج به 98% رسید.
    کلیدواژگان: ریزجلبک مختلط، حلال، استخراج، کلروفیل، کاروتنوئید
  • مجید قهرمان افشار، محسن اسماعیل پور*، مرتضی فقیهی صفحات 66-84
    میانگین مصرف آب خام در نیروگاه طرشت به میزان 2800m3/day  چشم گیر است؛ از این رو ارائه راه کارهای اثربخش در راستای اصلاح الگوی مصرف و جلوگیری از اتلاف آب ضروری است. پس از بررسی های فنی، راه کارهای موثر از قبیل بازچرخانی زهکش تمیز1 دمنده 2 دیگ بخار، زهکش شست وشوی صافی های رزینی3، تصفیه و بازچرخانی دمنده برج های خنک کننده و غیره مطالعه شد. باتوجه به حجم و کیفیت پساب تولیدی نیروگاه، راه کار بازچرخانی زهکش های تمیز به عنوان موثرترین روش انتخاب شد. در بین روش های مختلف اجرایی راهکار بازچرخانی زهکش های تمیز، دو روش استخر فواره ای و مبدل حرارتی به عنوان روش های موثرتر ازنظر فنی- اقتصادی بررسی شد. مطالعات اقتصادی نشان داد که برای تهیه تجهیزات و اجرای راهکار بازچرخانی  m3/h8 دمنده دیگ بخار، به میزان 1,070,000 هزار تومان برای روش استخر فواره ای و1,425,630 هزار تومان برای روش مبدل حرارتی هزینه لازم است که روش استخر فواره ای حدود 25% کمتر هزینه دارد. هم چنین بازگرداندن دمنده دیگ بخار (200m3/day) به آب ورودی با روش فواره ای (راندمان عملکردی 75%) منجربه کاهش 3/5% در مصرف آب و استفاده از روش مبدل حرارتی (راندمان عملکردی 95%) منجربه کاهش حدود 8/6% مصرف آب ورودی می شود. در کنار نتایج اقتصادی، مطالعات فنی نشان داد که روش استخر فواره ای به دلیل سادگی عمل، امکان حذف آهن و هیدرازین برتری های بیشتری از سایر روش های بازچرخانی دمنده دیگ بخار دارد.
    کلیدواژگان: نیروگاه طرشت، دمنده دیگ بخار، دمنده برج خنک کننده، بهینه سازی برج های خنک کن، مبدل حرارتی، استخر فواره ای، ارزیابی فنی- اقتصادی
  • الهام شعبانی، جواد رهبر شهروزی*، صبا عباسی صداقت، حافظ مقصودی، سروش ضیائی صفحات 85-99
    در این مقاله شبیه سازی مولکولی مونت کارلو برای مطالعه حذف H2S و CO2 از جریان گاز طبیعی با زئولیت چابازیت بررسی شده است. ابتدا، منحنی ایزوترم جذب CH4، CO2 و H2S  به صورت خالص برروی زئولیت Si-CHA در محدوده فشار 200-0 کیلوپاسکال در دماهای 298، 323 و 348 کلوین شبیه سازی و با نتایج تجربی مقایسه شد، به طوری که میانگین خطای حساب شده از شبیه سازی، نسبت به داده های تجربی برای گازهای مذکور در دمای 298 کلوین به ترتیب 3/18، 6/6و 8/9 درصد به دست آمد. آنالیز گرمای جذب نیز حاکی از جذب فیزیکی هر سه گاز بود. در ادامه، ایزوترم های ترکیبات دوجزئی و سه جزئی گازهای فوق در محدوده ترکیب 90-70% گاز CH4 بررسی شد. نتایج نشان داد که تمایل زئولیت چابازیت به جذب CO2 و H2S به دلیل عامل قطبیت بالای آن بیشتر از گاز متان است؛ به طوری که انتخاب پذیری چابازیت هم در مخلوط های دوجزئی و هم سه جزئی برای CO2 و H2S نسبت به متان به ترتیب حدود 2 و 4 به دست آمده است.
    کلیدواژگان: جذب سطحی، زئولیت چابازیت، هیدروژن سولفید، شبیه سازی مولکولی، روش مونت کارلو
  • محمدعلی مختاریان، نادر مختاریان* صفحات 100-116
    هدف از این مطالعه بررسی آزمایشگاهی تاثیر نمک های متفاوت بر بهبود عملکرد سورفکتانت کاتیونی ازمنظر نیروی کشش بین سطحی آب و نفت به صورت دینامیکی است. افزایش تولید از مخازن نفتی از دغدغه های بزرگ شرکت های نفتی است. نیروهای مویینه درون حفره ها، باعث به دام انداختن نفت در میان آن ها می شود و به عنوان یک فاز تولیدناپذیر تلقی می شود. سیلاب زنی سورفکتانت یک فن ازدیاد برداشت نفت است که در آن می توان رفتار فاز را درداخل مخزن با تزریق سورفکتانت ها دست کاری کرد. نتایج، نشان دهنده تاثیر نمک های دوظرفیتی بر بهبود عملکرد سورفکتانت بوده است. هم چنین براساس آزمایش ها، حضور نمک در آب سبب کاهش نیروی کشش بین سطحی می شود. علاوه برآن نمک های دوظرفیتی در مقایسه با نمک های تک ظرفیتی تاثیر بیشتری در کاهش نیروی کشش بین سطحی داشته است،
    کلیدواژگان: ازدیاد برداشت نفت، سورفکتانت های کاتیونی، نیروی کشش بین سطحی آب و نفت، نمک های دوظرفیتی، نمک های تک ظرفیتی
  • محمد حسن خانی، علی اصغر قربانپور خمسه* صفحات 117-131
    سینیتیک و ترمودینامیک جذب زیستی اورانیوم به وسیله میکروجلبک کلرلا ولگاریس در یک سامانه ناپیوسته در دماها و غلظت های مختلف مطالعه شد. اثر مشخصه های موثر همانند pH، زمان تماس، غلظت اولیه آلاینده و دما بر میزان جذب، مطالعه شد. با بررسی اثر pH مقدار بهینه آن 4/5 مشخص شد و در دامنه دما و غلظت مورد مطالعه بیشینه مقدار جذب در دمای   15 درجه سلسیوس و غلظت اولیه 500mg/L  رخ داد. مشاهده شد که ظرفیت جذب میکروجلبک کلرلا ولگاریس برای اورانیوم با افزایش دما کاهش می یابد. برای مطالعه سینیتیک فرایند جذب از مدل سینیتیکی نوع اشباعی استفاده شد و ضرایب همبستگی نشان داد که این مدل برای جذب زیستی اورانیوم مناسب است. با مدل سازی ایزوترم جذب اورانیوم به وسیله میکروجلبک با مدل های لانگمیر و فرندلیچ مشاهده شد که داده های آزمایشگاهی با ایزوترم لانگمیر تطابق مناسبی دارد. هم چنین با استفاده از ثابت های تعادل در دماهای مختلف، مشخصه های ترمودینامیکی (DS، DH و DG) تعیین شد که حاکی از گرمازایی و خودبه خودی بودن فرایند است.
    کلیدواژگان: اورانیوم، سینیتیک جذب زیستی، ترمودینامیک جذب زیستی، میکروجلبک کلرلا ولگاریس، مدل سازی تعادلی
  • نیلوفر حیدری، ابراهیم قربانی کلهر*، علی اکبر اصغری نژاد، مرتضی بهرام، محمد تقی وردینی صفحات 132-148
    در پژوهش حاضر، روشی ساده و سریع برای استخراج هم زمان هیدروکربن های آروماتیک چندحلقه ای (9،10- دی متیل آنتراسن، دی بنزوتیوفن) با استفاده از نانوجاذب کربنی مغناطیسی به دست آمده از چارچوب فلز- آلی r-MMIL-88 به طور موفقیت آمیزی ارائه و به کار گرفته شد. در ادامه آنالیت های تغلیظ شده با روش کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا با دتکتور فرابنفش (HPLC-UV) اندازه گیری شدند. جاذب سنتزشده با روش های مختلف شامل FT-IR, XRD, VSM و TEM شناسایی شد. سپس روش طراحی مختلط مرکزی (CCD) به منظور شناسایی و بهینه سازی مشخصه های موثر بر استخراج ترکیبات ذکرشده استفاده شد. تحت شرایط بهینه، حد تشخیص ها و محدوده خطی منحنی کالیبراسیون به ترتیب در محدوده 0/1-0/05 و 500-0/25 میگروگرم بر لیتر به دست آمد. انحراف استاندارد نسبی روش به عنوان معیاری از دقت کمتر از 7/9 درصد برای یک روز کاری و 5/12 درصد برای چند روز کاری به دست آمد. درنهایت جاذب مورد نظر به منظور استخراج و تعیین مقدار سریع ترکیبات مورد نظر در نمونه های آب چاه، آب دریای خزر و خلیج فارس استفاده شد. انحراف استاندارد در محدوده 10-6-6/7 درصد و درصد بازیابی نسبی در محدوده 94-15 درصد به دست آمد. نتایج حاصل از آنالیز نمونه های حقیقی نشان داد که این روش می تواند با موفقیت برای استخراج و پیش تغلیظ ترکیبات مورد نظر در نمونه های با بافت پیچیده استفاده شود.
    کلیدواژگان: چارچوب های فلز- آلی، کربن نانومتخلخل مغناطیس، هیدروکربن های آروماتیک چندحلقه ای، پیش تغلیظ، استخراج فاز جامد مغناطیسی، نمونه های محیط زیستی
  • صفحات 151-166
|
  • M. Movaghernejad Page 6
  • S. Soltanian, R. Beigzadeh * Pages 7-20
    It is significant to determine the optimal dimensions of the heat exchangers to reduce energy consumption. The helical tube heat exchanger is widely used in industry due to its advantages over other types. Therefore, investigating this type of heat exchanger can be an interesting topic. In this research, conical coil tubes with circular, elliptical, and square cross-sections with 10, 30, and 50° cone angles and 15, 30, and 45 mm pitch were modeled by computational fluid dynamics to evaluate the thermal-hydrodynamic performance. The data relating to the Nusselt number and friction factor for all investigated geometric shapes were compared and analyzed. The results showed that the elliptical cross-section tubes have better heat transfer performance compared to other geometries. The results showed that the elliptical cross-section has a better heat transfer performance compared to the square and circular cross-sections by 34.33% and 0.38%, respectively. Moreover, the lower values of the Nusselt number and the friction factor were obtained for the square cross-section due to the change in the thickness of the boundary layer.
    Keywords: heat exchanger, Conical spiral tubes, Computational Fluid Dynamics, Nusselt Number, Cross section, Cone angle
  • S. Moghaddam, F. Ameli *, M. R. Moghbeli Pages 21-43

    Multiphase fluid flows occur when two or more fluids that could not be able to mix (such as air and water) find an interface. Multiphase flows can be categorized to single component multiphase fluids, e.g., water and vapor, and multi-component multiphase fluids such as oil-water mixture in porous media. These multiphase flow modeling methods that are divided into microscopic, mesoscopic and macroscopic approaches have been the major focus of this review paper by emphasizing on the methods of population balance model, level set, phase field, lattice boltzmann, size exclusion, front-tracking, and volume of fluid. As result of this study, it could be mentioned that the front-tracking and phase field methods could be accounted as methods with high accuracy and that level set and volume of fluid methods are conceptually simple, while the phase field methods are struggling with complex computational analysis. Achieving to the numerical instability like what happens to the lattice Boltzmann method is more probable than phase field and volume of fluid method. Less time is the main advantage of the lattice Boltzmann method while the population balance method is suffering from long time of analysis. Finally, selection of an appropriate methods most be excuted based on concept of problem, time, cost and accuracy of considering systems.

    Keywords: Multiphase flows, Population balance model, Level set, Phase field, Lattice Boltzmann, Size Exclusion, Front-Tracking, Volume of fluid
  • A. Rostami, B. Pourtalebi, S. M. Abdoli *, A. Akbari Pages 44-55

    Detergents are one of the most widely used chemicals in the daily life of humans. Their entry into the environment, especially water, can increase the COD of water and cause serious problems for living organisms. There are different methods to reduce COD. The electrocoagulation process as an electrochemical method is a suitable solution to reduce COD. In this study, the effect of electrocoagulation to reduce COD caused by laundry detergent has been surveyed. Process voltage, the number of electrodes, along with coagulation time as key parameters were investigated as influential parameters. The results showed that the 2-electrode mode reduced COD by 70% in 40 minutes at a voltage of 15 volts. This value was the most optimal energy consumption in terms of process time and the amount of reducing the pollution index.

    Keywords: Electrocoagulation, Number of electrodes, Voltage, COD Reduction
  • L. Nedaei, H. Shokrkar * Pages 56-65
    Chlorophyll and carotenoids can be extracted from microalgae using different solvents. In this study, for the first time, the extraction yield of pigments from mixed microalgae was compared in wet and dry conditions. The extraction yield of chlorophyll a, b and carotenoid using acetone solvent (without stirring) from wet algae equal 21.83%, 78.12%, and 66.01% respectively and from dry algae equals 61.34%,57.19%, and 53.27%, respectively. Then, to select the suitable solvent, acetone, ethanol, methanol, dimethyl ether, and tween (20% and 85% ) as non-ionic surfactants were used. Due to the difficult storage conditions of wet algae, dry algae was used in these experiments. The results show that the highest extraction yield of chlorophyll a, b, and carotenoid using tween (85%) without stirring on the tenth day is 91.70%, 87.12%, and 79.9% respectively. Also, the extraction yield with methanol solvent after 10 hours was 82.70%, 65.12%, and 62.90%. To reduce the extraction time using tween (85%), stirring was used. According to the results, the use of stirring increases the extraction rate of pigments, so that the extraction yield reached 98% within 50 min.
    Keywords: Mixed microalgae, Solvent, Extraction, Chlorophyll, Carotenoid
  • M. Ghahraman Afshar, M. Esmaeilpour *, Morteza Faghihi Pages 66-84
    The average consumption of raw water in Tarasht power plant is 2800 m3/day, which is considerable, and therefore it is necessary to provide effective solutions in order to improve the consumption pattern and prevent water wastage. After technical investigations, effective solutions such as recirculation of clean drains of boilers, drains of resin filters backwash, purification and recirculation of cooling tower drains, etc. were studied. Considering the volume and quality of the produced effluent of the power plant, the solution of recirculating clean drains was chosen as the most effective method. Among the various implementation methods of clean drain recycling, two methods of fountain pool and heat exchanger were investigated as two more effective technical and economic methods. Economic studies showed that for the provision of equipment and the implementation of 8 m3/h recycling solution of boiler blowdown, it is necessary to spend 1,070,000,000 Tomans for the fountain pool method and 1,425,630,000 Tomans for the heat exchanger method, that the fountain pool method needs about 25% less cost. Also, recirculation of boiler sludge (200 m3/day) to the raw water with the fountain method (functional efficiency 75%) leads to a 5.3% reduction in water consumption and the use of the heat exchanger method (functional efficiency 95%) leads to a reduction of about 6.8% of input raw water. In addition to the economic results, technical studies showed that the fountain pool method has more advantages than other methods of recirculating boilers due to the simplicity of operation, the possibility of removing iron and hydrazine.
    Keywords: Tarasht power plant, Boiler Blowdown, Cooling Tower Blowdown, Optimization of Cooling Towers, heat exchanger, Fountain Pool, Technical-Economic Evaluation
  • E. Shabani, J. Rahbar Shahrouzi *, S. Abbasi Sedaghat, H. Maghsoudi, S. Ziaei Pages 85-99
    In this work, the Monte-Carlo molecular simulation was applied to study the adsorption of H2S and CO2 from natural gas onto silica chabazite zeolite. The isothermal adsorption curves of pure CH4, CO2, and H2S on zeolite were simulated in a pressure range of 0-200 kPa at the temperature of 298, 323 and 348 K. The heat of adsorption analysis indicated that the physical adsorption has occurred. The simulation results showed a good agreement with experimental data and the average relative error of simulated results in 298 K for those gases were reported as 18.31%, 6.6%, and 9.8%, respectively. The isotherm of dual and triple combinations of these gases has been studied in the composition range of 70-90% of CH4. Results indicate that the tendency of chabazite for adsorption of H2S is much more than two other gases, because of its high polarity. In addition, results report that the selectivity of CO2 and H2S on chabazite in dual and triple gas mixtures are almost 2 and 4, respectively.
    Keywords: Adsorption, Chabazite Zeolite, Hydrogen Sulfide, Molecular Simulation, Monte Carlo Method
  • M. A. Mokhtarian, Nader Mokhtarian * Pages 100-116
    The purpose of this study was to investigate the effect of different salts on improving the performance of cationic surfactants in terms of the dynamic interfacial strength between the surface of water and oil. Increasing production from oil reservoirs has been a major concern for oil companies. Capillary forces inside the holes cause oil to be trapped between them and it is considered as an unproductive phase. Surfactant flooding is a technique to increase oil recovery in which the phase behavior inside the reservoir can be manipulated by injecting surfactants. The results showed the effect of divalent salts on the improvement of surfactant performance. Also, based on the experiments and previous studies, it can be concluded that the presence of salt in water reduces the interfacial tension force. In addition, divalent salts have a greater effect in reducing interfacial tension compared to monovalent salts.
    Keywords: Cationic surfactants, Divalent salts, Enhanced oil recovery, Interfacial tension between water, oil, Monovalent salts
  • M. H. Khani, A. A. Gh. Khamseh * Pages 117-131
    Kinetics and thermodynamics of biosorption of uranium by microalgae Chlorella vulgaris were studied in a batch system at different temperatures and concentrations. The effect of parameters such as pH, contact time, initial pollutant concentration and temperature on the absorption was studied. By investigating the effect of pH, its optimal value was determined to be 4.5 in the studied temperature and concentration range. The maximum absorption value occurred at a temperature of 15°C and an initial concentration of 500 mg/L. It was observed that the absorption capacity of microalgae Chlorella vulgaris for uranium, decreases with increasing temperature. To study the kinetics of the adsorption process, the saturation type kinetic model was used and the correlation coefficients showed that this model is suitable for uranium biosorption. By modeling the equilibrium sorption of uranium absorption by microalgae with Langmuir and Freundlich models, it was observed that the experimental data is in good agreement with the Langmuir isotherm. Also, by using equilibrium constants at different temperatures, thermodynamic parameters (DS, DH and DG) were determined, which indicates exothermal and spontaneity of the process
    Keywords: Uranium, Biosorption kinetics, Biosorption thermodynamics, Microalgae chlorella vulgaris, Equilibrium modeling
  • N. Heydari, E. Ghorbani-Kalhor *, A. A. Asgharinezhad, M. Bahram, M. T. Vardini Pages 132-148
    In this research, the MPC obtained from the pyrolysis of r-MMIL-88 was applied for preconcentration of two homo and hetero-polycyclic aromatic hydrocarbons. The target analytes were determined by high-performance liquid chromatography with ultra violet detection system (HPLC-UV). Various characterization techniques such as FT-IR spectroscopy, TEM, VSM, and XRD were employed. After that, central composite design (CCD) method was utilized to explore and optimize affecting factors. Applicability of the MPC was explored using dibenzothiophene and 9,10-dimethylanthracene, as the model analytes. Under the optimum condition, LODs and linear ranges were achieved in the domain of 0.05-0.1 µg L-1 and 0.25-500 µg L-1, respectively. Repeatability of the method as RSDs was evaluated which was <7.8% (within-day, n = 5) and <12.5% (between-day, n = 3). Ultimately, the method was applied to analyze well and seawater samples and satisfactory results (RSDs%, 6.7-10.6%; relative recoveries, 94-105%) were obtained. The results of the analysis of real samples showed that this technique can be successfully used to extract and preconcentrate the desired compounds in samples with complex texture.
    Keywords: Magnetic porous carbon, Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, Preconcentration, Metal-organic framework, Magnetic solid phase extraction, Environmental Samples
  • Pages 151-166