جداسازي يون منيزيم (Mg2+) از محلول آب اكسيژنه با رزين تبادل يوني بر پايه كوپليمر استايرن دي وينيل بنزن

Removal of Mg2+ from Aqueous Hydrogen Peroxide by Styrene Divinyl Benzene Copolymer as Ion Exchange Resin

براي تغليظ آب اكسيژنه از غلظت‌ 35% وزني به غلظت حدود 98% وزني، از روش‌هايي مانند تقطير تحت خلا و كريستاليزاسيون سرمايشي استفاده مي‌شود، اما از آنجايي كه آب اكسيژنه در غلظت‌ 90% و بالاتر حساسيت بسيار زيادي به ناخالصي‌ها داشته و امكان تجزيه آن وجود دارد، لذا ابتدا بايد عمل خالص‌سازي بر روي اين ماده انجام گيرد و سپس تغليظ گردد. در اين تحقيق، جداسازي كاتيون منيزيم از محلول تجاري آب اكسيژنه 35% وزني كه شامل حدود 64% آب و 1% ناخالصي است، به روش تبادل يون با استفاده از رزين كاتيوني اسيدي قوي Amberlite IR-120 Na با شبكه استايرن دي وينيل-بنزن كوپليمر و گروه عاملي سولفونيك اسيد مي باشد. براي جداسازي اين كاتيون از سيستم ناپيوسته(batch) و مخزن مجهز به هم زن استفاده شده است. اثر تغييرات مقدار رزين و زمان تماس بر ميزان جداسازي اين كاتيون ها مورد بررسي قرار گرفته است. اندازه‌گيري ميزان كاتيون هاي فلزي موجود در آب اكسيژنه به روش نشر اتمي پلاسماي جفت شده القايي(ICP)انجام شده است. نتايج آزمايشگاهي حاصل از جداسازي منيزيم، با مدل هاي جذب سطحي ايزوترم فرندليچ، لانگمير و يووانويچ، مقايسه شده است و نتايج بدست آمده حاكي از آن است كه اين مدل ها، با نتايج تجربي هم خواني دارد.

Concentration of hydrogen peroxide from 35% to 98 wt% is performed via the methods such as vacuum distillation and cooling crystallization, but hydrogen peroxide with concentration of ?90%, is very sensitive to impurities and may be decompose. Therefore, the solution should be quite pure before concentration process. Herein, separation of Magnesium (Mg) cation from the commercial hydrogen peroxide solution (35 wt%) by ion exchange method using strong acid cation resin Amberlite IR-120 H+ with styrene divinylbenzene copolymer matrix and sulfunic acid functional group is investigated. Effect of the amount of resin and contact time on the separation of cation is considered. The metal ion concentration in the original solution and the metal ions left unabsorbed were determined by Inductive Coupled Plasma Spectrometry technique. Experimental results obtained from the separation of Magnesium were compared with Freundlich, Langmuir and Jovanovic adsorption isothermal models. Results show that, these isotherm models only in a certain range of concentrations, are consistent with experimental results. Although, the Langmuir equation of adsorption isotherm gives the best results.