حذف یون کادمیم از روی اکسید مورد‎استفاده در صنایع لاستیک با مشتق کالیکس[4]آرن تثبیت‎شده بر بستر سیلیکاژل

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری شیمی آلی، دانشکده علوم پایه، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران

2 استاد شیمی آلی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

3 استادیار شیمی کاربردی، دانشکده شیمی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

4 دانشیار شیمی آلی، دانشکده علوم پایه، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران

چکیده

       روی اکسید به­عنوان یک ماده صنعتی مهم در صنایع متفاوت به­ویژه صنعت لاستیک به‎حساب می­آید. ازاین‎رو، حذف این ناخالصی­ها به‎ویژه کادمیم، به‎دلیل تاثیر در فرایند پخت آمیزه­های لاستیکی و همچنین اثرات مخرب زیست‎محیطی، موردتوجه قرار گرفته است. در این پژوهش، ابتدا تتراکلروسولفونیل‎ کالیکس[4]آرن  تثبیت‎شده بر بستر سیلیکاژل با روش­های موجود در مراجع تهیه و به­عنوان جاذب یون­های کادمیم از محلول اسیدی روی اکسید به‎کارگرفته‎شد. حذف این­ یون از محلول موردنظر در هر مرحله با طیف‎سنجی جذب اتمی دنبال شد. با استفاده از غلظت یون­های کادمیم در محلول در مراحل متفاوت، درصد جذب و ظرفیت جذب محاسبه شد. نتایج به‎دست آمده نشان­دهنده حذف موثر یون­های کادمیم از محلول روی اکسید با  تتراکلروسولفونیل‎کالیکس[4]آرن تثبیت‎شده روی بستر سیلیکاژل بود و این در حالی است که استفاده از سیلیکاژل به تنهایی، تاثیری در جذب این یون­ها نداشت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Removal of cadmium ion from zinc oxide in rubber industries by chemically bonded chlorosulfonylcalix[4]arene to silica

نویسندگان [English]

  • ashkan bagheri chenari 1
  • manochehr mamaghani 2
  • mandana saber tehrani 3
  • mohammad nikpasand 4
چکیده [English]

Zinc oxide is an important industrial material using in different industries, in particular rubber industries. This compound like the other industrial materials has amounts of impurities and then removal of those because of their undesirable influences on rubber compounds curing and environment, is taken into consideration. In this study, chemically bonded chlorosulfonylcalix[4]arene to silica gel was synthesized by using the methods in literature reports, afterwards it was used as an absorbent to remove cadmium ions from zinc oxide solution. The adsorption of metal ions from aqueous solution was investigated by atomic absorption spectroscopy. Sorption percentage and adsorption capacity were calculated by using the ions concentration in each level. The results showed that cadmium ions were removed from zinc oxide solution effectively by tetrachlorosulfonylcalix[4]arene-silica whilst silica gel without any reactive agent, could not remove the ions from the solution.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Zinc Oxide
  • Cadmium
  • Rubber compound
  • Chlorosulfonylcalix[4]arene
  • Silica gel
[1] Kołodziejczak-Radzimska, A.; Jesionowski, T.; Materials 7(4), 2833-2881, 2014.
[2] Moezzi, A.; McDonagh, A.M.; Cortie, M.B. Chem. Eng. J. 185, 1-22, 2012.
[3] Bahnemann, D.W.; Kormann, C.; Hoffmann, M.R.; J. Phys. Chem. 91(14), 3789-3798, 1987.
[4] Sahoo, S.; Maiti, M.; Ganguly, A.; Jacob George, J.; J. Appl. Polym. Sci. 105(4), 2407-2415, 2007.
[5] Cotton, F.H.; Westhead, J.; Rubber Chem. Technol. 11(2), 331-347, 1938.
[6] Hua, M.; Zhang, S.; Pan, B.; Zhang, W.; Lv, L.; Zhang, Q.; J. Hazard Mater. 211, 317-331, 2012.
[7] Naiya, T.K.; Bhattacharya, A.K.; Das, S.K.; J. Colloid Interface Sci. 333(1), 14-26, 2009.
[8] Zhao, G.; Wu, X.; Tan, X.; Wang, X.; Open Colloid. Sci. J. 4(1), 19-31, 2010.
[9] Järup, L.; Berglund, M.; Elinder, C.G.; Nordberg, G.; Vanter, M.; Scandinavian Journal of Work, Environment & Health, 1-51, 1998.
[10] Pan, J.; Plant, J.A.; Voulvoulis, N.; Oates, C.J.; Ihlenfeld, C.; Environ Geochem Health 32(1), 1-12, 2010.
[11] Martin, S.; Griswold, W.; Environ. Sci. Technol. Briefs Citizens 15, 1-6, 2009.
[12] Järup, L.; Åkesson, A.; Toxicol. Appl. Pharmacol. 238(3), 201-208, 2009.
[13] Ryan, J.A.; Pahren, H.R.; Lucas, J.B.; Environ Res, 28(2), 251-302, 1982.
[14] Huang, C.; Hu, B.; Spectrochimica Acta B. 63(3), 437-444, 2008.
[15] Yamato, T.; Haraguchi, M.; Nishikawa, J.I.; Ide, S.; J. Chem. Soc, Perkin Trans. 1(3), 609-614, 1998.
[16] Yordanov, A.T.; Whittlesey, B.R.; Roundhill, D.M.; Inorg. Chem. 37(14), 3526-3531, 1998.
[17] Matsumiya, H.; Masai, H.; Terazono, Y.; Iki, N.; Miyano, S.; Bull. Chem. Soc. of Jpn. 76(1), 133-136, 2003.
[18] Tabakci, M.; Ersoz, M.; Yilmaz, M.; J. Macromol. Sci, A. 43(1), 57-69, 2006.
[19] Tabakci, M.; Erdemir, S.; Yilmaz, M.; J. Hazard Mater. 148(1-2), 428-435, 2007.
[20] Tabakci, M.; Yilmaz, M.; Bioresour Technol. 99(14), 6642-6645, 2008.
[21] Konczyk, J.; Nowik-Zajac, A.; Kozlowski, C.A.; Sep. Sci. Technol. 51(14), 2394-2410, 2016.
[22] Kamboh, M.A.; Wan Ibrahim, W.A.; Rashidi Nodeh, H.; Zardari, L.A.; Sanagi, M.M.; Environ. Technol. 40(19), 2482-2493, 2019.
[23] Gutsche, C.D.; Iqbal, M.; Stewart, D.; J. Org. Chem. 51(5), 742-745, 1986.
[24] Coquière, D.; Cadeau, H.; Rondelez, Y.; Giorgi, M.; Reinaud, O.; J. Org. Chem. 71(11), 4059-4065, 2006.
[25] Taghvaei–Ganjali, S.; Zadmard, R.; Saber– Tehrani, M.; Appl. Surf. Sci. 258, 5925–5932, 2012.
[26] Rubber compounding ingredients – zinc oxide – test methods, ISO Standard 9298, 1995,
[27] Standard test methods for analysis of white zinc pigments, ASTM Standard D 3280, 1985 (Reapproved 1994)