હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમ ઉપાય માટે કુદરતી પોલિમર્સની શોધખોળ

હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમ ઉપાય માટે કુદરતી પોલિમર
Twitter
LinkedIn
ઇમેઇલ

વિશ્વભરના ઉદ્યોગો એપ્લિકેશનોની શ્રેણી માટે ક્રોમિયમ પર આધાર રાખે છે. જો કે, હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમ (CrVI) તેની ઝેરીતાને કારણે મોટી સમસ્યા રજૂ કરે છે. તે જ જગ્યાએ હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમ ઉપાય માટે કુદરતી પોલિમર ચિત્રમાં આવે છે. 

આ ટકાઉ સામગ્રી આપણા પાણીમાંથી આ પ્રદૂષકને દૂર કરવા માટે એક આશાસ્પદ ઉકેલ પ્રદાન કરે છે. તમે જુઓ છો, ગંદાપાણીમાંથી Cr(VI) જેવી ભારે ધાતુઓને દૂર કરવાની પરંપરાગત પદ્ધતિઓ મોંઘી હોઈ શકે છે, તેમાં ઘણી બધી ઊર્જાની જરૂર પડે છે અને તે વધુ જોખમી કચરો પણ પેદા કરી શકે છે.

તેથી જ આપણા પાણીમાંથી આ પ્રદૂષકને દૂર કરવા માટે વધુ ટકાઉ પદ્ધતિઓ શોધવી મહત્વપૂર્ણ બની રહી છે.

જેમ જેમ પર્યાવરણીય સંરક્ષણ અને ટકાઉપણુંના મહત્વ વિશે જાગૃતિ વધે છે, વૈજ્ઞાનિકો અને એન્જિનિયરો કાર્યક્ષમ, પર્યાવરણને અનુકૂળ અને પોસાય તેવા વિકલ્પોની શોધ કરી રહ્યા છે.

હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમ ઉપાય માટે કુદરતી પોલિમર આ બોક્સને ચેક કરે છે.

વિષયસુચીકોષ્ટક:

નેચરલ પોલિમર શું અલગ બનાવે છે?

કુદરતી પોલિમરમાં દૂષિત પાણીમાં Cr(VI) જેવા ભારે ધાતુના આયનો સાથે બાંધવાની આ અદભૂત ક્ષમતા હોય છે. આ બંધનકર્તા પ્રક્રિયા ભારે ધાતુને અસરકારક રીતે ફસાવે છે, તેને પર્યાવરણ અને જીવંત જીવો પર પાયમાલી કરતા અટકાવે છે.

ચાલો તેનો સામનો કરીએ, સખત પર્યાવરણીય નિયમો અને વધતી જતી જાહેર ચિંતાઓ સાથે, ઔદ્યોગિક ગંદાપાણીની સારવાર માટે સલામત અને પર્યાવરણીય રીતે સૌમ્ય વિકલ્પ શોધવો જરૂરી છે, અને કુદરતી પોલિમર પડકાર તરફ આગળ વધી રહ્યા છે.

નેચરલ પોલિમર્સ બરાબર શું છે?

કુદરતી પોલિમર એ પ્રકૃતિમાં જોવા મળતા પુનરાવર્તિત એકમોથી બનેલી સામગ્રી છે, જેને મોનોમર કહેવાય છે. ઘણા પુનઃપ્રાપ્ય સંસાધનોમાંથી આવે છે અને જ્યારે વ્યવહારિક ઉપયોગની વાત આવે છે ત્યારે તે અતિ સર્વતોમુખી હોય છે.

ડેલ્વિંગ ડીપર: હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમ ઉપાય માટે કુદરતી પોલિમર્સની અપીલ

ઠીક છે, અહીં શા માટે Cr(VI) ને દૂર કરવા માટે કુદરતી પોલિમરનો ઉપયોગ કરવો એ આજકાલ વૈજ્ઞાનિક સંશોધનમાં ચર્ચાનો વિષય છે:

  • પુષ્કળ અને નવીનીકરણીય: મધર નેચર અમને આ પોલિમરની વિપુલતા પ્રદાન કરે છે - છોડ આધારિત અને દરિયાઇ આધારિત, તમે તેને નામ આપો. કારણ કે તેઓ કુદરતી રીતે વિઘટિત થાય છે, ઘણી કૃત્રિમ સામગ્રીથી વિપરીત, તેઓ સમય જતાં તૂટી જાય છે.
  • ઓછી ઝેરી અને પર્યાવરણીય અસર: કામ પૂર્ણ કરવા માટે કુદરતી પોલિમરનો ઉપયોગ કરતી વખતે તમારે કઠોર રસાયણોની જરૂર નથી. ભારે ધાતુના દૂષણની સારવાર માટે પરંપરાગત રાસાયણિક પદ્ધતિઓથી વિપરીત, કુદરતી પોલિમર આપણા ગ્રહને પીડિત કરી રહેલા જોખમી કચરાના પહેલાથી જ ભારે બોજમાં વધારો કરશે નહીં.
  • વર્સેટિલિટી: કુદરતી પોલિમર વિશેની એક સરસ વસ્તુ એ છે કે તેમાં ફેરફાર કરી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, વૈજ્ઞાનિકો અને ઇજનેરો ચોક્કસ પ્રદૂષકોને લક્ષ્યાંકિત કરવા માટે અત્યંત પસંદગીયુક્ત સામગ્રી ડિઝાઇન કરવા માટે તેમની સાથે ચાલાકી કરી શકે છે. વિવિધ પરિસ્થિતિઓ અને લક્ષ્ય દૂષકો માટે તેમને અનુરૂપ બનાવવાની આ ક્ષમતા તેમને વધુ શક્તિશાળી બનાવે છે.
  • ખર્ચ-અસરકારક ઉકેલ: ચાલો વ્યવહારિકતા વિશે વાત કરીએ. ઘણા વ્યવસાયિક રીતે ઉપલબ્ધ શોષક અથવા અન્ય વધુ ખર્ચાળ ભારે ધાતુ દૂર કરવાની પદ્ધતિઓની તુલનામાં, આ પોલિમર વધુ બજેટ-ફ્રેંડલી છે.

તેમની કામગીરીની તપાસ કરવી: Cr(VI) શોષણ અને દૂર કરવાની કાર્યક્ષમતાનો બેચ અને કાઇનેટિક સ્ટડીઝ

વૈજ્ઞાનિકો અને એન્જિનિયરો આ પ્રયોગશાળા પરીક્ષણો ચલાવે છે જેને "બેચ સ્ટડીઝ" કહેવામાં આવે છે તે જોવા માટે કે ચોક્કસ સામગ્રી ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં ઉકેલમાંથી પ્રદૂષકોને કેટલી સારી રીતે ખેંચે છે. "શોષણ ક્ષમતા" એ પ્રદૂષકોની મહત્તમ માત્રા વિશે છે જે પોલિમર છીનવી શકે છે.

આ પ્રકારના સંશોધનમાં વપરાતું અન્ય મેટ્રિક છે "દૂર કરવાની કાર્યક્ષમતા", જે માપે છે કે દ્રાવણમાંથી પ્રદૂષકને સંપૂર્ણપણે દૂર કરવામાં સામગ્રી કેટલી સારી છે.

હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમ ઉપાય માટે કુદરતી પોલિમરના કિસ્સામાં, તમારી પાસે આ પરિબળો છે જે અમલમાં આવે છે.

પોલિમર ગુણધર્મો:

તે પોલિમરમાં જ ઉકળે છે - જેમ કે તે પુનરાવર્તિત મોનોમર એકમો શું છે, પોલિમરની 3D ગોઠવણી (માળખું), સામગ્રીની આંતરિક રચના કેટલી સુલભ છે (છિદ્રતા), અને જો તેમાં કોઈ ફેરફાર કરવામાં આવ્યો હોય તો સામગ્રીની સપાટી પર.

લો ઝિયટર્બ, જે મેટલ શોષણની વાત આવે ત્યારે શ્રેષ્ઠ છે. અભ્યાસો દર્શાવે છે કે આ દરિયાઈ વ્યુત્પન્ન પોલિમર આમાંના ઘણાં -NH સાથે છે2 જૂથોને ભારે ધાતુના ધાતુના આયનો પ્રત્યે વધુ મજબૂત આકર્ષણ હોય છે કારણ કે તેઓ N અણુ પર મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન જોડી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, તેને શોષણ માટે ખેંચે છે.

જલીય દ્રાવણ પરિમાણો:

અહીં તમે દૂષિત પાણીમાં Cr(VI) ની પ્રારંભિક સાંદ્રતા પર વિચાર કરી રહ્યાં છો. pH, તાપમાન શું છે (જે ચોક્કસ પ્રદૂષકો માટે અમુક સામગ્રીને દૂર કરવાની કાર્યક્ષમતામાં ખરેખર વધારો કરી શકે છે), પોલિમર અને દૂષિત પાણી એકસાથે અટકે છે તે સમય, અને અન્ય સ્પર્ધાત્મક આયનોનું અસ્તિત્વ પણ ધ્યાન ખેંચે છે. આ તમામ મુદ્દાઓ રમતમાં આવે છે.

આ યાદ રાખો, સોલ્યુશન pH શોષક તત્વોના ચાર્જને ભારે અસર કરે છે. તે હાજર ક્રોમિયમ (Cr) ના ઉપલબ્ધ સ્વરૂપોને નિર્ધારિત કરી શકે છે અને હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમ ઉપાયમાં કુદરતી પોલિમરની અંતિમ અસરકારકતા નક્કી કરવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવી શકે છે.

ફેરફાર અને ઉન્નતીકરણની અસર:

તે જ જગ્યાએ "સુધારા" નો જાદુ ચમકે છે - કુદરતી પોલિમરને વધુ અદ્ભુત શોષક બનવા માટે ટ્વિક કરીને.

તેના છિદ્ર માળખું જેવી વસ્તુઓ સાથે રમીને, પ્રતિક્રિયાશીલ જૂથો પર થપ્પડ મારવાથી, પોલિમરને કલમ બનાવીને અથવા તેને નેનોમટેરિયલ્સ સાથે જોડીને સિલિકા નેનોપાર્ટિકલ્સ, સંશોધકો અને એન્જિનિયરોને તે "ઉન્નતીકરણ અસર" મળે છે.

તેઓ ભારે ધાતુના આયનો પ્રત્યે વધુ મજબૂત આકર્ષણ પેદા કરે છે અને તે આયનો વધુ સારી રીતે, ઝડપી, શોષણની મંજૂરી આપે છે.

શા માટે "કાઇનેટિક સ્ટડીઝ" મહત્વ ધરાવે છે: શોષણની ગતિ અને પ્રદૂષક સ્નેગિંગ અસરકારકતાની આંતરદૃષ્ટિ

આ દિવસોમાં વૈજ્ઞાનિકો તેમના લક્ષ્ય પ્રદૂષકો સાથે કુદરતી પોલિમરના જટિલ નૃત્યને સમજવા વિશે છે.

તમે ખાતરી કરવા માંગો છો કે તમારા કુદરતી પોલિમર ખરેખર ભારે ધાતુના આયનોને અસરકારક રીતે આકર્ષિત કરે છે.

તે ટેંગો જેવું થોડું છે; આ અણુઓ શોષણ માટે અંદરની સક્રિય સાઇટ્સ સાથે જોડવા માટે તે કુદરતી પોલિમર સામગ્રીની આંતરિક રચનામાંથી કેવી રીતે સરળતાથી આગળ વધી શકે છે તેના પર તમારે સારું હેન્ડલ મેળવવાની જરૂર છે.

અને, આ "ગતિશાસ્ત્ર"નું મૂલ્યાંકન કરવા માટે, ઇજનેરો વિવિધ મોડેલો તરફ વળે છે, જે તે પ્રદૂષક સ્નેગિંગ મિકેનિઝમ્સ વિશે સંકેતો દર્શાવે છે, શોષણ પ્રક્રિયામાં અવરોધો (દર-મર્યાદિત પગલાં) ઓળખે છે અને "શોષણ ક્ષમતા" નું પ્રમાણ નક્કી કરે છે.

  • શોષણ પ્રક્રિયાઓ માટે લોકપ્રિય ગતિવિજ્ઞાન મોડલ્સનું અન્વેષણ: આને વધુ સારી રીતે સમજવા માટે ચાલો કેટલાક ગતિશાસ્ત્રના મોડલ્સની તપાસ કરીએ.
  1. "સ્યુડો-ફર્સ્ટ-ઓર્ડર મોડલ" નો સરળ નૃત્ય: આ મૂળભૂત મોડેલમાં શોષણ દર માત્ર એક પરિબળ પર આધારિત છે - કોઈપણ સમયે ઉકેલમાં પ્રદૂષકની સાંદ્રતા.
  2. વધુ જટિલતા: "સ્યુડો-સેકન્ડ-ઓર્ડર મોડલ" દાખલ કરો: આ મોડેલ કહે છે કે એક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા છે જે શોષક સપાટી પર થાય છે જે સૂચવે છે કે તે પ્રદૂષક આયનો કેટલી ઝડપથી જોડાઈ રહ્યા છે. "રાસાયણિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ" વિશે વિચારો - તે દળો, પછી ભલે તે વિરોધી ચાર્જથી હોય, મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન જોડવાથી, અથવા આયનોની અદલાબદલીથી - તે નક્કી કરે છે કે શોષક તે પ્રદૂષકોને કેટલી ઝડપથી છીનવી શકે છે.
  3. પોલિમર મેઝ દ્વારા મુસાફરી કરવી: "ઇન્ટ્રાપાર્ટિકલ ડિફ્યુઝન મોડલ" નેવિગેટ કરવું: અહીં આપણે ગિયર્સને શિફ્ટ કરીએ છીએ કે આ પ્રદૂષક આયનો તે સક્રિય સાઇટ્સને પકડતા પહેલા તે કુદરતી પોલિમર સ્ટ્રક્ચરમાં તે છિદ્રોમાંથી કેટલી ઝડપથી નેવિગેટ કરે છે.

જટિલ વિગતોને ઉઘાડી પાડવી: નેચરલ પોલિમર ફંક્શનલ ગ્રુપ્સ અને હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમ રિમેડિયેશન મિકેનિઝમ્સ

ની કામગીરી કુદરતી પોલિમર હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમ ઉપાય માટે "કાર્યકારી જૂથો" ની અંદર રહે છે જે પોલિમર મોલેક્યુલર સ્ટ્રક્ચર સાથે અટકી જાય છે.

આ જૂથો માત્ર રાહદારીઓ નથી; તેઓ Cr(VI) જેવા પ્રદૂષકોને દૂર કરવામાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે.

તો ચાલો જોઈએ કે Cr(VI) દૂર કરવાની વાત આવે ત્યારે આ કાર્યાત્મક જૂથો કેવી રીતે ચાર્જ લે છે.

બાઇન્ડિંગના પ્રકાર: Cr(VI) કેપ્ચર માટે નેચરલ પોલિમર ફંક્શનલ ગ્રુપ્સનું શસ્ત્રાગાર:

  • ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક આકર્ષણની મજબૂત પકડ:

તે વિધેયાત્મક જૂથો લો જે કાં તો હકારાત્મક અથવા નકારાત્મક ચાર્જ ધરાવે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, એમિનો જૂથો સામાન્ય રીતે પાણીમાં હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થાય છે જ્યારે કાર્બોક્સિલ જૂથો નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થાય છે.

ચાર્જ્ડ Cr(VI) પ્રજાતિઓ જેમ કે ડાયક્રોમેટ આયનો વિરોધી ચાર્જના શોષણ માટે મજબૂત રીતે ખેંચાય છે.

જ્યારે આ દળો પ્રભાવ ધરાવે છે, ત્યારે તેઓ સરળતાથી આ "ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક આકર્ષણ" ને સૌથી અગ્રણી ખેલાડી બનાવી શકે છે, કોઈપણ ફેન્સી રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાઓને પણ વટાવીને.

એના વિશે વિચારો. હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ એમિનો જૂથો (-NH3+) સામાન્ય હીરો છે.

સંશોધકોને લાગે છે કે તેઓ નકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરેલા ક્રોમિયમ ઓક્સિઆનિયન્સ (HCrO) સાથે આકર્ષિત અને બંધન કરવાનું પસંદ કરે છે4- અથવા Cr2O72-).

  • ચેલેશનમાં ટીમવર્ક:

ચાલો તપાસ કરીએ કે જ્યારે તમારી પાસે આમાંથી ઘણા "કાર્યકારી જૂથો" હોય ત્યારે તે કુદરતી પોલિમર પર મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન જોડી હેંગઆઉટ હોય ત્યારે શું થાય છે.

તે જ સમયે "ચેલેશન" આવે છે - વધુ સ્થિર પકડ માટે હેવી મેટલ આયનો બહુવિધ "લિગાન્ડ્સ" શોધે છે.

-COOH, -OH અને તેમાં પણ -SO માં મળતા મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન જોડીવાળા ઓક્સિજન અણુઓ વિશે વિચારો3એચ જૂથો.

આ પ્રકારના હેવી મેટલ કેપ્ચર માટે બધા Cr(VI) આયનો સાથે જોડાઈ શકે છે.

  • "આયન એક્સચેન્જ" માં પાર્ટનર્સ સ્વિચિંગ:

હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમ ઉપાયની દુનિયામાં અન્ય રસપ્રદ ખેલાડી આ "આયન વિનિમય" છે.

આ પ્રક્રિયામાં, કુદરતી પોલિમર જેમ કે ઝીઓટર્બ, એ પ્રવાહી બાયો-ઓર્ગેનિક પોલિમર ફ્લોક્યુલન્ટ તેના ચાર્જ કરેલા જૂથોની શ્રેણી સાથે અનિવાર્યપણે તેના પોતાના આયનોને ભારે ધાતુના આયનો સાથે સ્વેપ કરે છે.

કેશનિક જૂથો જેમ કે એમાઈન (âNH3+) કેટલાક કુદરતી પોલિમર્સમાં જૂથ ક્રોમિયમ કેશન્સ માટે આકર્ષે છે અને વિનિમય કરે છે, જ્યારે અલ્જીનેટમાં કાર્બોક્સિલ જૂથો જેવા એનિઓનિક જૂથો ક્રોમિયમ આયનોના વિનિમય માટે આકર્ષક છે.

આ નૃત્ય કુદરતી પોલિમરને નાટકીય રીતે બદલ્યા વિના થાય છે. અહીં મુખ્ય ખેલાડી ફરીથી હકારાત્મક સપાટી ચાર્જ છે. અને જ્યારે તે "પોઝિટિવ" હશે, ત્યારે આયન-વિનિમય કુદરતી પોલિમર હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમ ઉપાય માટે દર-નિયંત્રક પગલું બનશે.

ક્રોમિયમની ઝેરી અસર ઘટાડવી: Cr(VI) ને ઓછા હાનિકારક Cr(III) માં રૂપાંતરિત કરવું:

તે ફક્ત તે Cr(VI) આયનોને છીનવી લેવા વિશે નથી.

ઘણા સંશોધકો એક પગલું આગળ જઈ રહ્યા છે, વાસ્તવમાં તેને ઓછા હાનિકારક Cr(III) માં રૂપાંતરિત કરવા પર કામ કરી રહ્યા છે, તેને વધુ સરળતાથી દૂર કરી શકાય તેવું બનાવે છે.

ત્યાંથી હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમ ઉપાય માટે કુદરતી પોલિમરની સાચી પ્રતિભા ઉભરી આવે છે.

  • "રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાઓ" ટ્રિગર કરે છે:

તો ચાલો આ કુદરતી પોલિમર પરના બહુમુખી કાર્યાત્મક જૂથો પર પાછા જઈએ.

કેટલાક ક્રોમિયમની ઓક્સિડેશન સ્થિતિમાં ફેરફારને સરળ બનાવવા માટે ઇલેક્ટ્રોનને સરળતાથી દાન કરી શકે છે અથવા છીનવી પણ શકે છે - જે પ્રક્રિયા "રેડોક્સ પ્રતિક્રિયા" તરીકે ઓળખાય છે.

-OH, -CHO, અને -COOH સાથે પોલિમર લો. તેઓ સરળતાથી Cr(VI) માટે ઇલેક્ટ્રોનનું બલિદાન આપે છે જેથી તે પર્યાવરણને અનુકૂળ Cr(III) સુધી ઘટાડે.

આ ફેરફાર ઘણીવાર જલીય દ્રાવણની આસપાસના pH સ્તરો પર ટકી રહે છે.

જો કોઈ અભ્યાસમાં અંતિમ pH (પોલીમર અને દૂષિત સાથેના રાસાયણિક ટેંગો પછી) 7 થી વધુ થાય છે, તો "હાઈડ્રોક્સાઇડ અવક્ષેપ" પક્ષમાં જોડાય છે.

આ પ્રતિક્રિયામાં, Cr(III) જેવા સકારાત્મક ચાર્જ મેટલ આયનો હાઇડ્રોક્સાઇડ (OH) સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે-) પાણીમાં, આ વરસાદની પ્રક્રિયા તરફ દોરી જાય છે.

પ્રક્રિયાની કલ્પના કરવી:

તેના વિશે આ રીતે વિચારો, ભારે ધાતુના આયનની કલ્પના કરો જે તે અસામાન્ય કુદરતી પોલિમર સામગ્રીમાંથી એકનો સામનો કરે છે.

જો તમારી પાસે શોટ્સ બોલાવવા માટે "ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ફોર્સ" છે, તો તમને પોલિમર પર બાહ્ય પ્રતિક્રિયાશીલ જૂથો પર લૅચ થતા તે પ્રદૂષક આયનોની સપાટીની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા મળે છે.

અમે કેવી રીતે જાણીએ છીએ કે આ કામ કરે છે?

હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમ ઉપાય માટે કુદરતી પોલિમર ખરેખર કામ કરે છે તેની પુષ્ટિ કરવા માટે શું કરવામાં આવે છે તે અહીં છે.

એક્સપીએસ અને એફટીઆઈઆરનો લાભ લેવો: કુદરતી પોલિમર-આધારિત સામગ્રીઓ દ્વારા હેવી મેટલ શોષણ માટે સપાટીની મિકેનિઝમ્સની તપાસ કરવી

હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમ દર્શાવવા માટે સંશોધકોને સખત પુરાવાની જરૂર છે
ઉપાય 

તેઓ સપાટી પર પ્રદૂષકો કેવી રીતે લપે છે તે જોવા માટે અથવા તે વિશિષ્ટ "કાર્યકારી જૂથો" માં ફેરફારોને ઓળખવા માટે અને વધુ સૌમ્ય Cr(III) માં રૂપાંતરિત Cr(VI) ની સફરને પણ ટ્રેક કરવા માટે તેઓ ઘણા સાધનોનો ઉપયોગ કરે છે.

નીચે બે તકનીકો વિશે વધુ માહિતી છે.

  • "એક્સ-રે ફોટોઈલેક્ટ્રોન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી" અથવા "એક્સપીએસ" ની આશ્ચર્યજનક આંખ:

આ તકનીકમાં, તમે એક્સ-રેને ચમકાવી રહ્યા છો. જ્યારે તે એક્સ-રે કોઈ વસ્તુ પરથી ઉછળે છે અને વેરવિખેર થઈ જાય છે, ત્યારે તેઓ ઈલેક્ટ્રોનને બહાર કાઢે છે (જેને "ફોટોઈલેક્ટ્રોન ઉત્સર્જન" કહેવાય છે).

તે મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનની ઊર્જાને માપવાથી સંશોધકોને ચોક્કસ આંતરદૃષ્ટિ મળી શકે છે.

આ રીતે સપાટી પરના તે અણુઓ કેવી રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, તે અણુઓ કયા તત્વોના છે તે ઓળખે છે, અને તે પણ શોધી કાઢે છે કે તે અણુઓ ઇલેક્ટ્રોન પર કેવી રીતે વહેંચાયેલા છે અથવા ચોંટી રહ્યા છે.

આ પ્રકારનું વિશ્લેષણ શોષણ પછી કુદરતી પોલિમર પર સપાટીના ચાર્જ અને રાસાયણિક ફેરફારોને જાહેર કરી શકે છે.

આ, તે પોલિમરને કેટલા Cr(VI) અથવા Cr(III) આયનો વળગી રહ્યા છે તે છતી કરીને હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમ ઉપાય માટે કુદરતી પોલિમરની કાર્યક્ષમતાની પુષ્ટિ કરી શકે છે.

  • "એફટીઆઈઆર" તરીકે ઓળખાતી "ફુરિયર-ટ્રાન્સફોર્મ ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી" સાથે ઇન્ફ્રારેડ બીમને ચમકાવવું:

તો ચાલો "ઇન્ફ્રારેડ લાઇટ" ના બીમને ચમકાવવા માટે ગિયર્સને સ્વિચ કરીએ.

તે રાસાયણિક સંયોજનોમાંના જુદા જુદા બોન્ડ જ્યારે ચોક્કસ રીતે પ્રકાશિત થાય છે ત્યારે જિગલ અને વાઇબ્રેટ થાય છે.

જ્યારે તે ચોક્કસ ફ્રીક્વન્સીઝ શોષાય છે, ત્યારે વૈજ્ઞાનિકો ઇન્ફ્રારેડ પ્રકાશ સાથેના તે કંપનશીલ બોન્ડ્સ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની છબી જુએ છે.

તે અનન્ય છે (ફિંગરપ્રિન્ટની જેમ), તેઓએ ચોક્કસ હેવી મેટલ આયનો સફળતાપૂર્વક કબજે કર્યા છે (કારણ કે સારવાર પછી સ્પેક્ટ્રમમાં તેમના વાઇબ્રેશનલ સિગ્નલો દેખાય છે).

સંશોધકો હેવી મેટલ આયનો સાથે બંધન કર્યા પછી કુદરતી પોલિમરમાં કાર્યાત્મક જૂથ ફેરફારોનું નિરીક્ષણ કરી શકે છે. 

વાસ્તવિક વિશ્વ પ્રદર્શન માટે પરીક્ષણ - સતત પ્રવાહ પ્રણાલીનો ઉપયોગ કરવો

સંશોધકોને હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમ ઉપાય માટે કુદરતી પોલિમરનો ઉપયોગ કરીને વાસ્તવિક-વિશ્વના કાર્યક્રમોનું મૂલ્યાંકન કરવાની રીતોની જરૂર છે.

એક સામાન્ય સેટ-અપ, તે પ્રદૂષક-સ્નેગિંગ સામગ્રીથી ભરેલા સિલિન્ડર દ્વારા વહેતું પાણીનો સમાવેશ કરે છે (એક પ્યુરિફાયર વિચારો).

સંશોધકો મોનિટર કરે છે કે સ્રાવ માટે કેટલા આયનો પસાર થાય છે. તે એક ચિત્ર આપે છે કે કેવી રીતે આ "શોષણ સિસ્ટમ" ઔદ્યોગિક જળ શુદ્ધિકરણ પ્રક્રિયાઓમાં મોટા પાયે સતત ઉપયોગને નિયંત્રિત કરે છે.

ક્રોમિયમ ક્લીનઅપ ક્રૂ માટે તમારા પોલિમરની પસંદગી

આ અન્વેષણ વિવિધ સામગ્રીને જુએ છે જે સંશોધકો પરીક્ષણ માટે મૂકી રહ્યા છે.

નેચરલ પોલિમર કેમિસ્ટ્રીમાં ટોચના દાવેદારો: ખેલાડીઓનો સ્નેપશોટ

  •  ઝિયટર્બ - આ અનન્ય કુદરતી પોલિમર દરિયાઇ જીવનમાંથી મેળવવામાં આવે છે. અભ્યાસો દર્શાવે છે કે આ ઉત્પાદન Cr(VI) માટે બાયોસોર્બન્ટ તરીકે કાર્યક્ષમ રીતે કાર્ય કરી શકે છે અને એ પણ પુષ્ટિ કરે છે કે આ સામગ્રીનો સપાટી વિસ્તાર 6.336 થી વધીને 13.521 મીટર થયો છે.2/g રાસાયણિક સક્રિયકરણ સારવાર પછી, તેની Cr(VI) દૂર કરવાની ક્ષમતામાં વધારો કરે છે. તેની પોષણક્ષમતા અને અનન્ય ક્ષમતાઓ શા માટે ઘણા લોકો ઝીઓટર્બને ગંદા પાણીમાં હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમની સારવાર માટેના વ્યવહારુ ઉકેલ તરીકે જુએ છે.
  • Alginate: તમને આ સામગ્રી દરિયાઈ કેલ્પમાં વિપુલ પ્રમાણમાં મળે છે. જ્યારે સંશોધકો તેને ક્રોસલિંક કરે છે, ત્યારે તેઓએ શોધી કાઢ્યું છે કે આ બાયોડિગ્રેડેબલ અજાયબી ચોક્કસ હેવી મેટલ આયનોને લક્ષ્ય બનાવતી વખતે પ્રભાવશાળી પસંદગીની તક આપે છે.

ટીમવર્કનો ઉપયોગ: ઉન્નત ઉપાય માટે અકાર્બનિક સાથીઓ સાથે ભાગીદારી

હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમ દૂર કરવા માટે કુદરતી પોલિમરની અદ્ભુત વૈવિધ્યતાને ભૂલશો નહીં.

"પોલિમર કમ્પોઝીટ" લો. એન્જિનિયરો તે ભારે ધાતુઓને સ્નેગ કરવા માટે સક્રિય બંધનકર્તા સાઇટ્સને વધારે છે - તમે વધુ ક્ષમતા બનાવવાનું જાણો છો.

તે સારવાર પૂર્ણ થયા પછી એકત્રિત કરવા, દૂર કરવા અને રિસાયકલ કરવાની સરળતામાં પણ સુધારો કરવામાં મદદ કરે છે. ગતિશીલ જોડીની કામગીરી અને વ્યવહારિકતા માટે આ જીત છે.

ઉપસંહાર

અંતે, હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમ ઉપાય માટેના કુદરતી પોલિમર તે પરંપરાગત પદ્ધતિઓ - વિપુલતા, ખર્ચ-અસરકારકતા અને તે ખૂબ જ જરૂરી પર્યાવરણીય મિત્રતાની સરખામણીએ ઘણા વિશિષ્ટ ફાયદાઓ પ્રદાન કરે છે.

આ ક્રોમિયમ શોષી લેતા પોલિમર, જેમ કે ઝીઓટર્બ ટકાઉ જળ શુદ્ધિકરણમાં આશાસ્પદ સીમાનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. તેમની વિપુલતા, બાયોડિગ્રેડબિલિટી અને વર્સેટિલિટી તેમને વર્તમાન સારવાર પદ્ધતિઓ માટે આકર્ષક વિકલ્પો બનાવે છે. 

જેમ જેમ સંશોધન આગળ વધી રહ્યું છે તેમ, અમે ક્રોમિયમ દૂષણના વૈશ્વિક પડકારને સંબોધવા માટે વધુ કાર્યક્ષમ, ખર્ચ-અસરકારક અને પર્યાવરણને અનુકૂળ ઉકેલો જોવાની અપેક્ષા રાખી શકીએ છીએ.

માઇક્રોબાયલ ફ્યુઅલ સેલ જેવી નવીન તકનીકીઓ સાથે કુદરતી પોલિમરનું એકીકરણ અને અદ્યતન પોલિમર કમ્પોઝિટનો વિકાસ પાણીની સારવારમાં શું શક્ય છે તેની સીમાઓને આગળ ધપાવી રહ્યું છે. આ અભિગમો માત્ર અસરકારક Cr(VI) ના નિરાકરણની તાત્કાલિક જરૂરિયાતને જ નહીં પરંતુ ટકાઉપણું અને સંસાધન પુનઃપ્રાપ્તિના વ્યાપક ધ્યેયો સાથે પણ સંરેખિત કરે છે.

જેમ જેમ આપણે આગળ વધીએ છીએ તેમ, કુદરતી પોલિમર આધારિત ઉકેલોનું સતત સંશોધન અને ઑપ્ટિમાઇઝેશન આપણા જળ સંસાધનોને સુરક્ષિત કરવામાં અને ઔદ્યોગિક પ્રવૃત્તિઓના પર્યાવરણીય પ્રભાવને ઘટાડવામાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવશે.

કુદરતની પોતાની સામગ્રીની શક્તિનો ઉપયોગ કરીને, અમે સ્વચ્છ, સુરક્ષિત અને વધુ ટકાઉ ભવિષ્ય તરફ નોંધપાત્ર પગલાં લઈ રહ્યા છીએ.

જિનેસિસ વોટર ટેક્નોલોજીસના વોટર ટ્રીટમેન્ટ નિષ્ણાતોનો આજે +1 877 267 3699 પર અથવા ઇમેઇલ દ્વારા સંપર્ક કરો ગ્રાહકોનું સમર્થન @ genesiswatertech.com ઝીઓટર્બ લિક્વિડ બાયો-ઓર્ગેનિક ફ્લોક્યુલન્ટ જેવા કુદરતી પોલિમર તમારી સંસ્થાને હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમ ગંદાપાણીની ટકાઉ સારવારમાં કેવી રીતે મદદ કરી શકે છે તે વિશે વધુ જાણવા માટે.

હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમ ઉપાય માટે કુદરતી પોલિમર વિશે વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો

હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમને શું તટસ્થ કરે છે?

જલીય દ્રાવણમાં ઝેરી હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમને ઓછા હાનિકારક સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત કરવામાં સક્ષમ એવા ઘણા પદાર્થો છે.

"ફેરસ સલ્ફેટ", "સોડિયમ મેટાબિસલ્ફાઇટ" અને "સોડિયમ બાયસલ્ફાઇટ" જેવા ઇલેક્ટ્રોન (શક્તિશાળી એન્ટીઑકિસડન્ટ્સનો વિચાર કરો) દાન કરવાની ક્ષમતા સાથે ઘટાડતા એજન્ટો ઘણીવાર ચાર્જ તરફ દોરી જાય છે.

તે પાણીયુક્ત ટેન્ગોનું pH (કેટલું એસિડિક અથવા મૂળભૂત સોલ્યુશન છે) તે તે હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમ આયનોને કેટલી અસરકારક રીતે લે છે તે બદલી શકે છે.

તે બધું વધુ પર્યાવરણને અનુકૂળ એક્ઝિટ વ્યૂહરચના માટે Cr(VI) ના ચાર્જને સ્થાનાંતરિત કરવા માટે નીચે આવે છે.

રમતમાં અન્ય પરિબળો? દરેક રાસાયણિક ખેલાડી કેટલું કેન્દ્રિત છે, અને આસપાસનું તાપમાન પણ, તેઓ કેટલી અસરકારક રીતે અને ઝડપથી કાર્ય કરે છે તેના પર અસર કરે છે.

હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમને કેવી રીતે સુધારવું?

આ સમસ્યારૂપ Cr(VI) દૂષિત દૂષિતને કેપ્ચર કરવા અને કેટલીકવાર પર્યાવરણમાં ઓછા હાનિકારક પ્રકાશન માટેના ચાર્જમાં ફેરફાર કરવા માટે ઘણી તકનીકો અને પદ્ધતિઓ પર આધાર રાખે છે અથવા દૂર કરવું. 

અહીં એક ઝલક છે:

  1. "શોષણ": ચોક્કસ સામગ્રીનો ઉપયોગ કરવાનો સમાવેશ થાય છે જે હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમને સરળતાથી આકર્ષે છે (અને ઘણીવાર ફસાવે છે) અને ઘણીવાર ગંદા પાણીના નિકાલ માટે "ટ્રીટમેન્ટ પ્લાન્ટ્સ" ની અંદર થાય છે. સંશોધકો "કુદરતી" સામગ્રી, "કૃત્રિમ સામગ્રી" અને જીવંત સજીવો બંનેનો ઉપયોગ કરે છે.
  2. "આયન વિનિમય": અહીં બધું રસાયણશાસ્ત્ર વિશે છે. કુદરતી પોલિમર સાંકળો અને ઘણી માનવસર્જિત રચનાઓ સાથેના તે પ્રતિક્રિયાશીલ "કાર્યકારી જૂથો" ને યાદ રાખો - સારું, અહીં તે પદાર્થો અસરકારક કેપ્ચર માટે હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમ આયનો સાથે તેમના આયનોનો વેપાર કરે છે.
  3. સ્વિચિંગ ગિયર્સ, "કેમિકલ રિડક્શન": હેક્સાવેલેન્ટ ક્રોમિયમ દૂર કરવામાં ઘણીવાર આ "રિડક્ટન્ટ્સ"નો સમાવેશ થાય છે જે તેમના ઇલેક્ટ્રોનને ઓછા-ઝેરી ચાર્જને ત્રિસંયોજક ક્રોમિયમ (Cr3) માં બદલવા માટે ઓફર કરે છે. 
  4. મધર નેચર ક્લીન અપ ક્રૂ સાથે જોડાય છે, "બાયોરેમીડિયેશન": વૈજ્ઞાનિકોએ આ ઝેરની ભૂખ સાથે સૂક્ષ્મજીવાણુઓ અને ફૂગ પણ શોધી કાઢ્યા છે. અને આ સજીવ સંસ્થાઓને તૈનાત કરવા માટે વધુ અસરકારક વ્યૂહરચનાઓ સાથે ક્ષેત્ર ખીલવાનું ચાલુ રાખે છે - MFCs કે જે વીજ ઉત્પાદનનો વધારાનો લાભ પણ પ્રદાન કરે છે.

આદર્શ પદ્ધતિ નક્કી કરવી? તે ચોક્કસ એપ્લિકેશન પરિસ્થિતિઓમાં ઉકળે છે જેમ કે આપણે કેટલું ક્રોમિયમ લડી રહ્યા છીએ, અન્ય રસાયણો હાજર છે (તે સ્પર્ધાત્મક આયનો), અને દૂષણની સફળતાપૂર્વક સારવાર કરવા માટે આપણે કેટલો ખર્ચ શોષી શકીએ છીએ.

યાદ રાખો, આપણા "ઔદ્યોગિક પ્રવાહ (ગંદાપાણી) માંથી આ પ્રદૂષકોનું "સુરક્ષિત નિરાકરણ" હંમેશા ટોચની અગ્રતા છે.