المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
{ بعث لكم طالوت ملكا}
2024-10-06
{الم تر الى الملا من بني اسرائيل من بعد موسى}
2024-10-06
كتلة سيبيريا The Siberian Shield
2024-10-06
كتلة الصين The Chinese Shield
2024-10-06
كتلة الدكن The Deccan Shield
2024-10-06
كتلة استراليا The Australian Shield
2024-10-06

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016


العوامل المؤثرة في عملية الامتزاز Factors Influencing of Adsorption Process  
  
242   01:43 صباحاً   التاريخ: 2024-08-14
المؤلف : نور علي يزي الخزعلي
الكتاب أو المصدر : دراسة إزالة صبغتي Remazol Brilliant blue و Malachite green من محاليلها المائية باستخدام صخور...
الجزء والصفحة : ص7-11
القسم : علم الكيمياء / علم الكيمياء / مقالات متنوعة في علم الكيمياء /


أقرأ أيضاً
التاريخ: 14-6-2018 1005
التاريخ: 17-2-2016 1459
التاريخ: 17-4-2018 1183
التاريخ: 5-1-2016 1341

(1)  تركيز المادة الممتزة         Concentration of Adsorbate              

 بصورة عامة تزداد كمية المادة الممتزة من المحلول بزيادة تركيزها. وفي بعض الحالات تتوقف عملية الامتزاز عندما تتكون طبقة واحدة من المادة الممتزة على السطح إلاّ أنه قد يستمر في حالات أخرى ليكون عدة طبقات من المادة الممتزة على سطح المادة المازة وعندها تكون كمية المادة الممتزة أكبر من الإمتزاز أحادي الطبقة[1] .  إن الشكل الذي يوضح العلاقة بين كمية المادة الممتزة وتركيز الإتزان يسمى آيزوثيرم الإمتزاز (Adsorption Isotherm) ومن شكل الآيزوثيرم نستطيع التنبؤ بعلاقة كمية الإمتزاز مع تركيز المادة الممتزة في المحلول [2].                                          

      

(2) السطح ألماز The Adsorbent                                       

    كمية المادة الممتزة تعتمد على ثلاث خصائص للسطح الماز التي تشمل الطبيعة الكيميائية للسطح, ومساحة السطح المحددة , ومسامية السطح [3]. حيث تؤثر السطوح المسامية على الكمية وكذلك الانتقائية , إن السطوح المسامية توفر مساحة سطحية اكبر للامتزاز مقارنة بالسطوح الغير مسامية وهذا يعتمد على حجم الجزيئة الممتزة , وأشكال المسام ومقاساتها  وتجانسها مما  يجعل ايزوثيرمات الامتزاز أكثر إنطباقاﹰ مع النماذج النظرية المقترحة للامتزاز على عكس السطوح الغير متجانسة [5-4].
(3) طبيعة الممتز Nature of Adsorbate                          
     لخصائص المادة الممتزة  دورا هاماﹰﹰ في عملية الامتزاز مثل القطبية و الشكل و وجود مجاميع فعالة و الوزن الجزيئي و الذوبانبة الذي يحكم قدرة الجزيئات للامتزاز على  سطح معين (امتزاز انتقائي لأحد مكونات المحلول دون الاخر )[6] .إن قطبية المواد الممتزة وتعدد الحلقات الأروماتية وشكلها و مجاميعها الفعالة تعمل على رفع سعة امتزازها على السطوح المختلفة ومن امثلة هذة المواد اصبغات الأدوية و المبيدات   و يعود السبب في ذلك إلى حالة الرنين لالكترونات (π) للحلقة الاروماتية إذ لاحظ  إن لمبيد الباراكوت Baraqut)) قابلية امتزاز عالية على الأطيان مقارنة بغيرها من المبيدات و قد اتضح أن الباراكوت يعطي ايونات عضوية موجبة Organic Cation)) يكون لها ميلاﹰ عالياﹰ للارتباط مع سطوح الأطيان ذات الشحنة السالبة [7]   . إذ تميل السطوح القطبية إلى أمتزاز المكونات القطبية أكثر في المحلول. فضلاﹰ عن ذلك، تزداد كمية الامتزاز مع زيادة الوزن الجزيئي للمادة الممتزة ، وتنخفض، مع زيادة الذوبان [9,8].

 

(4) الدالة الحامضية    pH Value          

      قد يزداد مدى الامتزاز أو ينخفض ​​أو يبقى دون تغيير نتيجة لتغيير الرقم الهيدروجيني(pH). ويمكن أن تشارك العديد من المتغيرات في هذه العملية مثل طبيعة الحالة الكيميائية للسطح الماز ، والمادة الممتزة ، والمذيب. ومن المتوقع أن تحدث المنافسة نتيجة تفاعل أيوناتH+ أو OH- مع المذاب أو السطح أو المذيب. مثل هذا التفاعل يمكن أن يغير الحالة الكيميائية، والتي قد تؤدي إلى زيادة أو نقصان سعة الامتزاز [11,10].

 

 

(5) درجة الحرارة   Temperature                                      

     تأثير درجة الحرارة على سعة الامتزاز يعتمد على نوع الامتزاز وطبيعة كل من الممتزات و السطح الماز 12]]. عادة ما تكون عملية الامتزاز هي عملية باعثة للحرارة وبالتالي، وفقا لمبدأ لي شاتلي ( s(Le-Chatelier، فإن انخفاض درجة حرارة النظام يؤدي إلى زيادة في سعة الامتزاز  [13] مثلاﹰ ، في الامتزاز الفيزيائي  حيث ان الانخفاض في درجة الحرارة تزيد من سعة الامتزاز. اما في الامتزاز الكيميائي، سعة الامتزاز قد تزداد أو تنخفض مع ارتفاع درجة الحرارة اعتمادا على نوع التفاعل والترابط بين السطح والجزيئات الممتزة. من ناحية أخرى، فإن زيادة الامتزاز مع ارتفاع درجة الحرارة يعني أن العملية هي ماص للحرارة  [14].

 
(6) الشدة الايونية Ionic Strength                                   

      تؤثر الشدة الأیونیة للأملاح الالكترولیتیة على عملیة الامتزاز، حيث يعتمد تأثير الشدة الايونية على طبيعة كل من السطح الماز والمادة الممتزة[15] ,اذا كانت الزيادة في الشدة الايونية للمادة المضافة تعمل على زيادة في ذوبانية المادة الممتزة فأن ذلك يؤدي الى انخفاض في سعة الامتزاز (قاعدة تروبي) ,و من المتوقع حدوثة عند وجود ايونات مماثلة لأحد ايونات المادة الممتزة والتي بسبب تأثير الايون المشترك تقلل من ذوبانية الممتز وتزيد من امتزازه [16].إذ ان تأثير زيادة الشدة الايونية للمواد الممتزة غير الايونية قد يؤدي الى حدوث عملية التمليح Salting out)) سوف يؤدي الى تقليل من ذوبانية الممتز و زيادة في عملية امتزازها [17].

اما عند تكوين معقداﹰ تناسقياﹰ بين المادة الممتزة وبين عدد من الايونات المضافة في المحلول فإنه يؤثر في عملية الامتزاز ويعتمد على ذوبانية وشحنة المعقد المتكون [18] .وبذلك لن يكون هناك أي تأثير للشدة الايونية على الاسطح غير القطبية في حين قد يكون هناك احتمال تأثير على السطوح القطبية يتجة التنافس الحاصل بين الايونات الممتزة و الايونات المضافة على المواقع الفعالة الموجدودة على الاسطح المازة مما يقلل من الامتزاز ,و في حالة السطوح المازة المشحونة بشحنة مشابهة لشحنة المادة الممتزة فأن زيادة الشدة الايونية سوف يؤدي الى تغطية السطح الماز بطبقة من الايونات المخالفة بالشحنة لشحنة المادة الممتزة مما يزيد من سعة عملية الامتزاز و العكس صحيح [19] . و بأستخدام المعادلة الاتية يمكن حساب القوة الايونية[20]

 


 
(7) المذيب و قاعدة تروبي Solvent and Traube, s Rule             
      تتنافس جزيئات المذيب مع الجزيئات المذابة في عملية الامتزاز لاحتلال مواقع الامتزاز الموزعة على الممتزات. وتعتمد هذه المنافسة على التفاعل بين كل من المذاب والمذيب والسطح الماز , وكذلك على المذيب مع المذاب في الطبقة الممتزة على السطح [21]. ولذلك، فإن نتيجة هذه التفاعلات تكون أكبر كلما كانت الفصائل المتفاعلة متشابهه بالقطبية ,وكلما كان الممتز (المذاب) قليل الذوبان في المذيب ازدادت قوة أمتزازه على السطح الماز .و عموماﹰ فأن الذوبانية الواطئة للممتز (المذاب) في المذيب تؤدي إلى سعة امتزاز أكبر, ومن اهم  الدراسات الاولية التي اشارت الى تاثير نوعية المذيب فضلاﹰ عن تأثير السطح الماز هي دراسة تروبي والقاعدة التي سميت بأسمه (Troube,s Rule  ) وتنص على أنه " تزداد كمية الامتزاز للمواد العضوية من محاليلها المائية زيادة منتظمة بزيادة طول السلسلة الهيدروكاربونية "[22]
     و يوضح الشكل (a5-1) علاقة كمية الامتزاز لسلسلة من الحوامض الكاربوكسيلية والتي تعتبر تطبيقاﹰ عملياﹰ لقاعدة تروبي ((Troube,s Rule امتزاز سلسلة من الحوامض الكاربوكسيلية من محاليلها المائية على سطح فحم حيواني (كاربون ), و وجد ان سعة امتزازها تزداد على النحو الآتي :          
                     Butyric >Propionic >Acetic >Formic acid

 
     بينما يوضح الشكل (b5-1) امتزاز سلسلة من الحوامض الكاربوكسيلية على سطح هلام السليكا من التلوين ,فيظهر العكس من ذلك بأستخدام مذيب لا قطبي وسطح قطبي فوجد ان سعة الامتزاز للحوامض الكاربوكسيلية تترتب على النحو الآتي 22] [:
Acetic >Propionic> Butyric>Caprylic
                                                
 

-------------------------------------------------------------

  1. A.W. Adamson and A.P. Gast, (Physical Chemistry of Surfaces), 6th ed., John Wiley and Sons, Inc, NewYork, 370-430, 599-632,2001.
  2. M.I. El-Khaiary,( Least-squares regression of adsorption equilibrium data:  comparing the options), J. Hazard. Mater. 158 , 73–87 (2008).
  3. D. Mohan and Jr.C.U. Pittman, (Activated carbons and low cost adsorbents for remediation of tri- and hexavalent chromium from water), J. Hazard Mater.  137 , 762–811 (2006).
  4. A.S.Abdel Salam , G. Al-Zhrania , (Simultaneous removal of copper(II), lead(II), zinc(II) and cadmium(II) from aqueous solutions by multi-walled carbon nanotubes), Comptes Rendus Chimie, 398–408 ,(2012).
  5. N. Dave, N. manyam and S. Sharma , (Kinetics and thermodynamics of copper ions removal from aqueous solution by use of activated cha rcoal), Indian Journal of Chemical Technology , 234-239 ,( 2009).
  6. B. Prasanna, B. Praveen, N. Hebbar, T. Venkatesha, H. Sachin, K. Chandrappa and S. Abd Hamid , (The inhibition effect of hydralazine hydrochloride on corrosion of mild steel in hydrochloric acid solution ), International Research Jounal of Chemistry and Chemical Sciences, 2(2), 21-25(2015).
  7. M.C.S.Reddy,L.Sivaramakrishna and A.V.Reddy,( The use of an  agricultural waste material, Jujuba seeds for the removel of anionic dye (Congo red) from aqueous medium),J. Hazardous Materials ,203,118-127, 2012.
  8. G. Anaduria, R.S. Juang and D.J. Lee, (Adsorption of Rhodamine 6G from aqueous solutions on activated carbon). Environ.Sci.Health, 36715-725, 2001.
  9. K. S.Knaebel,( Adsorbent Selection ),  Adsorption Research, Inc., Dublin, Ohio, 43016, 1- 23, (2003)
  10. Q. U. Jiuhui, (Research progress of novel adsorption processes in water  purification: A review). J. Environ. Sci., 20, 1-13,2008.
  11. J. A.Schramke, S. F.Murphy, W. J. Doucctte and W. D.Hintze, Chemosphere 38(10) , 2381(2001).
  12. F.A. Uday, (Scavenging of Organic and Inorganic Water Pollutants by  Iraqi Clay Minerals) Ph.D. Thesis, University of Baghdad, 2009.
  13. V. V. Kutarov, I. Yu, E. V. Tarasevich and R. M. Dlubovskiy, (Adsorption Equilibrium and Hysteresis in Open Slit-like Micropores), XimiЯ, ΦiЗикa Ta TexHoлoriЯ ΠOBеpxHi., 4(4), 351-357 (2013) (Ukrainian).
  14. Skoog, D. A., and D. M. West, (Fundamentals of Analytical Chemistry), 8th ed, Rinehart and Winstone, Inc., California (2004).
  15. K.Sumanjit, R. Seema and K. M.Rakesh, (Adsorption Kinetics for the Removal of Hazardous Dye Congo Red by Biowaste Materials as Adsorbents) Journal of Chemistry,2013,  1- 12, (2012).
  16. M. Raty, T. Stanton Kenneth, B.K.Hodnett and L.Mitch, Calcite In The Mud Washing Circuit Of The Bayer Process:
  17. Experimental solubility And Adsorption., TMS (The Minerals, Metals & Materials Society), (2004).

  18. Z.Reddad, C.Gerente, I.Andres, and P. Le Cloirec, (Adsorption of Several Metal Ions onto a Low-Cost Biosorbent: Kinetic and Equilibrium Studies), Environmental Science & Technology, 36, 2067-2073, (2002).
  19. B. H.Hameed, M. I.El-Khaiary,( Kinetics and Equilibrium Studies of Malachite Green Adsorption on Rice straw-derived char), J.Hazard. Mater.,153, 701- 708, (2008).
  20. P.Panya, O.Aquero, G. V.Franks, and E. J.Wanless,( Dispersion Stability of a Ceramic Glaze Achieved Through Ionic Surfactant Adsorption) J. Colloid Interface Sci., 279, 23–35 (2004).
  21. V. P. Vindo and T. S.Anirudham, (Sorption of Tannic Acid on Zirconium Pillard Clay) J. Chem. Technol. Biotechnol, (77) 92-101 (2001).
  22. M.I. El-Khaiary,( Least-squares regression of adsorption equilibrium data:  comparing the options), J. Hazard. Mater. 158 , 73–87 (2008).

 


 



هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .