اثر زمان و اسیدیته در بهبود کارایی روش الکتروکینتیک برای پاکسازی خاک آلوده به کروم

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه محیط‌ زیست، دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

2 استادیار، گروه فراوری مواد معدنی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

3 استاد، دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

چکیده

آلودگی خاک به کروم، یکی از مهم‌ترین مشکلات زیست‌محیطی است و تهدیدی برای سلامت موجودات زنده و انسان‌ها به شمار می‌رود. یکی از روش‌های پاکسازی خاک، روش الکتروکینتیک است. در این تحقیق به بررسی اثر زمان و کنترل pH، در بازدهی روش الکتروکینتیک برای حذف کروم از خاک پرداخته شده است. برای تفسیر نتایج آزمایشات از دیاگرام پوربه استفاده شده است. با توجه به دیاگرام پوربه، در 6=Ph گونه‌های کاتیونی کروم سه ظرفیتی در آن pH، غالب است. در نتیجه این گونه‌ها به سمت کاتد منقل شده‌اند. در سمت آند هم محیط اکسیدی حاکم است و به همین علت گونه‌های آنیونی کروم در سمت آند منتقل شده‌اند، در نتیجه پدیده مهاجرت الکتریکی مکانیزم غالب برای انتقال کروم در این تحقیق است. در pH کمتر از 7، کروم به شکل گونه‌های کاتیونی و در pH بیشتر از 7 به شکل گونه‌های آنیونی و یا هیدروکسیدی رخ می‌دهد. نتایج بیانگر آن بود که کنترل pH مخازن، روش قابل قبولی در افزایش بازده استخراج کروم خواهد بود. نتایج به دست آمده از آزمایش‌های الکتروکینتیک بیانگر کارایی بیشتر این روش در زمان پنج روز در مقایسه با زمان سه روز است. تغییرات جریان الکتریکی حاکی از آن است که زمان سه روز برای پاکسازی کروم از خاک مناسب نیست. تشکیل گونه Cr(OH)3 در منطقه کاتد باعث کاهش جریان الکتریکی و جریان الکترواسمز شده است. بهترین راندمان حذف کلی کروم به 68 درصد در آزمایش 5 روزه بدون کنترل pH و 63 درصد آزمایش 5 روزه با کنترل pH است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The Effect of Time and pH on Improving the Efficiency of the Electrokinetic Method for Remediation of the Soil Contaminated by Chromium

نویسندگان [English]

  • A. Nasiri 1
  • A. Jamshidi-Zanjani 2
  • A. Khodadadi Darban 3
1 M.Sc Student, Dept. of Mining, Faculty of Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
2 Assistant Professor, Dept. of Mining, Faculty of Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
3 Professor, Dept. of Mining, Faculty of Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
چکیده [English]

In the recent years, a wide range of contaminated soil by chromium has been reported in the mining and industrial area. Soil contamination by chromium is one of the most important environmental problems that  adversely affects the health of living organisms and human beings. In this regard, electrokinetic is an effective method for soil remediation. This research, aims to investigate the effect of time and pH control on increasing the efficiency of the electrokinetic to remove chromium from contaminated soil. Pourbaix diagram used to interpret the results of experiments. According to the Pourbaix diagram, at pH = 6 trivalent chromium cationic species are dominant at this pH. As a result, these species have been migrated to the cathode. On the anode side, there is also an oxidation environment, which is caused the anionic chromium species transferred and migrated to the anode side. As a result, the phenomenon of electro-migration is the dominant mechanism for the transmission of chromium. At pH less than 7, chromium occurs in the form of cationic species and at pH greater than 7, occurs as anionic or hydroxide species. Results revealed that, reservoir pH control is an acceptable method for increasing chromium extraction efficiency. The results obtained from electrokinetic experiments indicate that this method is more efficient at five days compared to three days. The best removal efficiency of chromium from soil is 68% in 5 days experiment without pH control and 63% in 5 days test with pH control.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Electrokinetic
  • Chromium
  • Soil remediation
  • pH control
  • Purbaix diagram