انجمن مهندسی شیمی ایران مهندسی شیمی ایران 1735-5400 21 120 2022 04 21 Emulsion Synthesis of Poly (Styrene-Divinylbenzene) and Investigation of the Effect of Increasing the Amount of Salt in the Aqueous Phase همنهشت امولسیونی پلی (استایرن- دی وینیل بنزن) و بررسی اثر افزایش میزان نمک در فاز آبی 7 20 136744 10.22034/ijche.2021.277183.1096 FA علیرضا ردایی استادیار مهندسی شیمی و پلیمر، دانشگاه یزد حسین ایزدی وصفی استادیار مهندسی پلیمر، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهررضا مینا شهبازی کارشناس ارشد مهندسی پلیمر، دانشگاه یزد Journal Article 2021 03 13 Highly porous polymers are mainly produced by emulsion polymerization. In this study, first the emulsion synthesis of poly (styrene-divinylbenzene) was performed and then the effect of increasing the amount of salt in the aqueous phase on the structure of porous polymer was investigated. Scanning electron microscopy was used to study the surface morphology and determine the size distribution of surface cavities. The appropriate amount of aqueous phase to oil phase for emulsion polymerization and production of porous polymer is at least 75% and adding of one percent of salt in the aqueous phase caused more pores with smaller size on the surface of the porous polymer and by increasing the salt, pores with larger diameter and more uniform distribution were obtained. According to the purpose of the study, which was to create fine surface cavities, the appropriate sample in this field was a sample containing 1% salt with a ratio of water phase to oil phase of 75% to 25%, in which case more cavities with smaller size in two index sizes with distribution uniform and symmetrical scattering with PDI of about 1 with an average diameter of 5.21 μm was obtained. بسپارهای بسیار متخلخل بیشتر به‌روش بسپارش امولسیونی تهیه می‌شوند. در این تحقیق ابتدا همنهشت امولسیونی پلی(استایرن- دی وینیل بنزن)، انجام ، سپس اثر افزایش میزان نمک در فاز آبی بر ساختار بسپار متخلخل بررسی شد. از میکروسکوپ الکترونی روبشی برای بررسی ریخت‌شناسی سطح و تعیین توزیع اندازۀ قطر حفره‌های سطحی استفاده شد. مقدار مناسب فاز آبی به فاز روغنی، برای بسپارش امولسیونی و تولید بسپار متخلخل حد اقل 75 درصد است و افزودن یک درصد نمک در فاز آبی باعث ایجاد حفره‌هایی بیشتر با اندازۀ کوچک‌تر در سطح بسپار متخلخل شد و با افزایش نمک، حفره‌هایی با قطر بیشتر و با توزیع یکنواخت‌تر به دست آمد. با توجه به هدف پژوهش که ایجاد حفره‌های ریز سطحی بود، نمونۀ مناسب در این زمینه نمونۀ حاوی یک درصد نمک با نسبت فاز آبی به فاز روغنی 75 درصد به 25 درصد بود، که در این شرایط حفره‌هایی بیشتر با اندازۀ کوچک‌تر در دو اندازۀ شاخص با توزیع یکنواخت و پراکندگی متقارن با PDI در حدود 1 و با قطر متوسط 5.21 میکرومتر حاصل شد.

https://www.ijche.ir/article_136744_0b2efcc3913832d2b920f739344fa6a1.pdf

انجمن مهندسی شیمی ایران مهندسی شیمی ایران 1735-5400 21 120 2022 04 21 Investigating of Operational Parameters on the Performance of Membrane Electro bio Reactor System for Synthetic Wastewater Treatment بررسی پارامترهای عملیاتی بر روی عملکرد سیستم الکتروراکتور زیستی غشایی برای تصفیۀ پساب سنتزی 21 38 136745 10.22034/ijche.2021.277386.1099 FA لیلا کریمی خورده دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی سهند تبریز حسین حضرتی دانشیار مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی سهند تبریز هانیه شکرکار استادیار مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی سهند تبریز Journal Article 2021 03 17 In this study, the effect of the electrocoagulation process on the performance of the membrane bioreactor system was investigated using a laboratory setup and synthetic wastewater. First, the reactor without electric current, then in four different modes including anode and cathode (Al), the distance between anode and cathode (3.5, 2.5 cm), electric field (2.5, 1.5 Volts), and continuous or alternating current applications (one min on, 4 min off) were evaluated. Recent research shows that all of these factors affect membrane flow flux, activated sludge properties, and soluble microbial products (SMP) and extracellular polymeric substances (EPS) concentrations. The results showed that for EMBR reactor (voltage 1.5 V, the distance between anode and cathode 2.5 cm and application of intermittent current (one min on, 4 min off), better performance in reducing membrane fouling, reducing SMP and EPS. So that the membrane fouling rate, EPS, and SMP were reduced by 57%, 59%, and 58%, respectively. Also, the COD removal was 75% for the MBR reactor and 99% for the EMBR. در این مطالعه تأثیر فرایند انعقاد الکتریکی بر روی عملکرد سیستم راکتور زیستی غشایی با استفاده از یک ستاپ آزمایشگاهی و پساب سنتزی بررسی شد. در ابتدا راکتور بدون جریان الکتریکی، سپس در چهار حالت مختلف فاصله بین آند و کاتد (5/3 و 5/2 سانتیمتر)، میدان الکتریکی (5/2 و 5/1 ولت) و اعمال جریان به‌صورت پیوسته یا متناوب (یک دقیقه روشن،4 دقیقه خاموش) ارزیابی شد. نتایج تحقیقات اخیر نشان میدهد که همۀ این عوامل بر روی شار عبوری از غشا، خصوصیات لجن فعال و میزان EPS و SMP تأثیرگذار هستند. نتایج نشان داد که راکتور EMBR در ولتاژ V5/1، فاصله بین آند و کاتد cm5/2 و اعمال جریان منقطع (یک دقیقه روشن، 4 دقیقه خاموش) عملکرد بهتری در کاهش گرفتگی غشا و کاهش محصولات میکروبی محلول و مواد پلیمری خارج سلولی دارد، به‌طوری که میزان گرفتگی غشا و EPS و SMP به‌ترتیب به میزان 57%، 59% و 58% کاهش یافت. هم‌چنین میزان حذف COD برای MBR 75% و برای EMBR 99 % به دست آمد.

https://www.ijche.ir/article_136745_9c6830b12e418fa0b24ce03f4250e297.pdf

انجمن مهندسی شیمی ایران مهندسی شیمی ایران 1735-5400 21 120 2022 04 21 Removal of Chromium (VI) from Synthetic Wastewater by Using Cellulose Adsorbent حذف کروم (VI) از پساب‌های مصنوعی با استفاده از جاذب سلولزی 35 46 136746 10.22034/ijche.2021.277136.1100 FA فرانک اخلاقیان دانشیار مهندسی شیمی، دانشگاه کردستان شکیلا مرادی کارشناس مهندسی شیمی، دانشگاه کردستان Journal Article 2021 03 20 Natural processes and industrial activities can cause chromium to enter water resources. Chromium in water enters food chain and causes diseases like cancer, skin dermatitis, and other health problems. In this work, cellulose adsorbent, Kraft paper, was used to remove chromium (VI) from water. The ash of the cellulose adsorbent was 2%, and its specific surface area was 3.6 m2/g according to the BJH isotherm adsorption branch. Cellulose adsorbent was also characterized by FTIR, SEM, and EDX methods. The effects of pH were investigated in Cr(VI) adsorption and showed that with the increase in pH of the solution, Cr (VI) removal was decreased.The adsorption isotherm was corresponded to the Langmuir model.The kinetic data was in agreement with the pseudo first order model.The thermodynamic studies showed that Cr (VI) adsorption on the cellulose adsorbent was endothermic and spontaneous. The cellulose adsorbent, Kraft paper, in powder and sheet forms can remove Cr (VI) from water solutions. In the operating conditions of pH 2, powdery adsorbent dose 3 g in 50 mL of chromium solution with the concentration of 10 mg/L in 25 °C after 2 h, 99.16% chromium (VI) removal yield was obtained. فرایندهای طبیعی و فعالیت‌های صنعتی می‌توانند باعث ورود کروم به منابع آب شوند. کروم در آب ممکن است وارد زنجیرۀ غذایی شود و بروز بیماری‌هایی چون سرطان، درماتیت پوستی و تهدید سلامتی انسان را در پی داشته باشد. در مقالۀ حاضر از جاذب سلولزی- مقوای کرافت برای جداکردن کروم (VI) از آب استفاده شد. مقدار خاکستر جاذب سلولزی 2%، و مساحت سطح ویژه براساس شاخۀ جذب ایزوترم BJH برابر m2/g 6/3 تعیین شدند. هم‌چنین جاذب سلولزی با روش‌های FTIR، SEM، و EDX تعیین مشخصات شد. اثرات pH برروی جذب سطحی کروم (VI) بررسی و مشخص شد که با افزایش pH محلول، جداسازی کروم (VI) کاهش می‌یابد. ایزوترم جذب سطحی با مدل لانگمویر تطبیق داشت. داده‌های سینتیکی در توافق با مدل مرتبه شبه اول بود. مطالعات ترمودینامیکی نشان دادند که جذب سطحی کروم (VI) برروی جاذب سلولزی، مقوای کرافت، گرماگیر و خود به خودی بود. جاذب سلولزی- مقوای کرافت به‌صورت پودری و ورقه‌ای قابلیت حذف کروم (VI) را از محلول‌های آبی داشت. در شرایط عملیاتی pH 2، مقدار جاذب پودری g 3 در mL 50 محلول کروم (VI) با غلظت mg/L 10 در دمای °C 25 و بعد از h 2 بازده حذف کروم (VI) معادل با 16/99% به دست آمد.

https://www.ijche.ir/article_136746_25dbd6c7e7e1f1d706e501e8bae4cbd9.pdf

انجمن مهندسی شیمی ایران مهندسی شیمی ایران 1735-5400 21 120 2022 04 21 Investigation of Properties and Applications of Chitosan-Vanillin Hydrogels: A Review مروری بر خواص و کاربردهای هیدروژل کیتوسان- وانیل 47 59 136748 10.22034/ijche.2021.280638.1101 FA محسن صادقی دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی شیمی، دانشگاه ولی عصر(عج) رفسنجان حدیث اقبالی استادیار مهندسی شیمی، دانشگاه ولی عصر(عج) رفسنجان 0000-0001-8009-0576 Journal Article 2021 04 11 Nowdays, chitosan hydrogels are widely used due to their biocompatibility, biodegradability, cheapness, antibacterial and non-toxic properties. Chitosan hydrogels are made of various crosslinkers, which most of them are toxic and hazardous. Due to many applications of the hydrogels in medicine, drug delivery, tissue engineering and food industry, it is better to use safe and non-toxic crosslinkers in order to produce chitosan hydrogels. Vanilla is a natural and non-toxic aldehyde that can be used as a crosslinker. In addition, vanilla enhances the antimicrobial and mechanical properties of chitosan hydrogels. This paper reviews the various properties and applications of the chitosan-vanilla compound, including applications in antimicrobial and anticancer agents, drug delivery, metal ion absorption from water, perfume production and food preservatives and agricultural coatings. امروزه هیدروژل‌‌های کیتوسان به‌‌دلیل داشتن خواص زیست‌‌سازگاری، زیست‌‌تجدیدپذیری، ارزانی، ضدباکتریایی و غیر‌‌سمّی‌‌‌‌بودن، بسیار پرکاربرد هستند. برای تولید هیدروژل‌‌های کیتوسان، از مواد اتصال‌‌دهندۀ عرضی مختلفی استفاده می‌‌شود که اغلبِ آن‌‌ها سمّی و خطرناک هستند. با توجه به کاربردهای فراوان هیدروژل‌‌های کیتوسانی در پزشکی، دارورسانی، مهندسی بافت، صنایع غذایی و کشاورزی بهتر است که برای تولیدشان از اتصال‌‌دهنده‌‌‌‌های عرضی امن و غیرسمّی استفاده شود. وانیل، آلدئیدی طبیعی و غیرسمّی است که می‌‌تواند به‌‌عنوان اتصال‌‌دهندۀ عرضی، در تولید هیدروژل‌‌های کیتوسانی به کار رود. علاوه ‌‌بر این، وانیل باعث افزایش خواص ضدمیکروبی و مکانیکی هیدروژل کیتوسان می‌‌شود. در این مقاله، خصوصیات و کاربردهای مختلف ترکیب کیتوسان- وانیل ازجمله کاربرد در مواد ضدمیکروبی و ضدسرطان، دارورسانی، جذب یون‌‌های فلزی از آب، چسب زخم، مهندسی بافت، تولید عطر و پوشش‌‌های نگهدارندۀ مواد غذایی، محصولات کشاورزی و نساجی مرور می‌‌شود.

https://www.ijche.ir/article_136748_3bcdf0a479c04557f2211d065c24bc76.pdf

انجمن مهندسی شیمی ایران مهندسی شیمی ایران 1735-5400 21 120 2022 04 21 Evaluation the Performance of Polymeric- Antiscaling Inhibitors Using Chemical Method of Bulk Solution in ASTM D1141 Standard Solution بررسی عمل‌کرد بازدارنده‌‌های بسپاری ضد رسوب با استفاده از روش شیمیایی تودۀ سیال در محلول استاندارد ASTM D1141 60 69 136750 10.22034/ijche.2021.281842.1105 FA زهرا مدیحی کارشناسی ارشد مهندسی شیمی، دانشگاه فردوسی مشهد رضا عارفی نیا دانشیار مهندسی شیمی، دانشگاه فردوسی مشهد Journal Article 2021 04 18 Scaling formation in industrial or domestic installations is an important economic and technical problem. In this study, the percentage of calcium carbonate deposition in the solution based on ASTM D1141 at different LSIs was investigated by using the chemical method. It was revealed that at LSI values greater than 1.8, the probability of CaCO3 deposition is considerably increased. Therefore, at LSI = 2.2 the effect of concentration of different green-scaling inhibitors including homopolymers, copolymers and terpolymers on the CaCO3 deposition process was investigated by chemical analysis method and the optimal concentration of scaling inhibitors was determined. For the inhibitors of polyacrylic acid homopolymer (PAA), poly maleic acid homopolymer (PMA), poly acrylic acid: 2-acrylamido-2- methylpropane sulfonic acid copolymer (AA/AMPS) and poly acrylic acid:2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid: t-butyl acrylamide terpolymer (AA/AMPS/TBAA), the optimal inhibitory concentration was obtained at 5, 5, 2 and 2 ppm concentration, respectively by the chemical method of bulk analysis. تشکیل رسوب در تأسیسات صنعتی یا خانگی یک مشکل مهم اقتصادی و فنی است. در این مطالعه، درصد رسوب کلسیم‌کربنات در محلول مبتنی بر استاندارد ASTM D1141 در مقادیر مختلف شاخص اشباع لانگلیر(LSI) با روش شیمیایی بررسی شد. نتایج نشان داد که احتمال تشکیل رسوب در LSIهای بزرگتر از 8/۱ به‌طور چشمگیری افزایش می‌یابد؛ از همین رو در LSI برابر با ۲/۲ اثر غلظت بازدارنده‌های مختلف رسوبی سبز از جمله هموبسپارها، کوبسپار و تربسپار روی رسوبگذاری CaCO3 با استفاده از روش ارزیابی شیمیایی تودۀ سیال بررسی و غلظت بهینه تعیین شد. غلظت بهینۀ بازدارنده‌های ضد رسوب با استفاده از روش شیمیایی تودۀ سیال به‌ترتیب برای بازدارنده‌های هموبسپار پلی‌اکریلیک اسید1PAA))، پلی‌مالئیک اسید2 (PMA)، کوبسپار پلی (اکریلیک اسید-کو-2- اکریل آمیدو-2- متیل پروپان سولفونیک اسید)3 (AA/AMPS) و تربسپار پلی (اکریلیک اسید-2- اکریل آمیدو-2- متیل پروپان سولفونیک اسید- ترشیو بوتیل اکریل آمید) 5 (AA/AMPS/TBAA) به‌ترتیب در غلظت‌های ۵، ۵، ۲ و ppm ۲ به دست آمد.

https://www.ijche.ir/article_136750_e46bf254e85f2da8abc7a4d8d05168ba.pdf

انجمن مهندسی شیمی ایران مهندسی شیمی ایران 1735-5400 21 120 2022 04 21 Synthesis of Azo Dyes Based on Naphthols, Xanthenes, and Hydroxy Coumarins in the Presence of Nano-ZrO2-SO3H کاتالیزگر نانو زیرکونیا سولفوریک اسید به‌عنوان کاتالیزور قابل بازیافت در همنهشت مواد رنگزای آزو بر پایۀ زانتن‌ها و هیدروکسی کومارین‌ها 70 91 136751 10.22034/ijche.2021.282258.1106 FA بیتا باقرنژاد استادیار شیمی، دانشگاه پیام نور Journal Article 2021 04 20 In recent decades, organic dye chemistry has advanced greatly due to the use of dyes in various fields such as electronic devices, linear and nonlinear optics, printing and duplication, sensors and biomedical applications. In the present study, the synthesis of azo dyes based on naphthols, xanthenes and hydroxy coumarins in the presence of nano-ZrO2-SO3H catalyst was investigated. Avoid harmful solvents for the environment, mild conditions, high speed and short reaction time, simplicity of working up process; high efficiency and purity of the synthesized derivatives and recoverable catalyst utilization were the advantages of the proposed method. The structure of the synthesized compounds was determined by comparing their physical properties with reported and using IR and HNMR spectroscopy data. در دهههای اخیر، شیمی رنگهای آلی پیشرفت زیادی کرده که دلیل آن کاربرد رنگها در زمینههای مختلف مانند دستگاههای الکترونیکی، اپتیکهای خطی و غیر خطی، چاپ و تکثیر، حسگرها و کاربردهای زیست‌پزشکی است. در تحقیق حاضر، همنهشت مواد رنگزای آزو بر پایۀ نفتول‌ها، زانتن‌ها و هیدروکسی کومارین‌ها در حضور کاتالیست نانو زیرکونیا سولفوریک اسید بررسی شده است. پرهیز از به‌کارگیری حلال‌های مضر برای محیط زیست، شرایط ملایم، سرعت بالا و زمان کوتاه واکنش، سادگی روند جداسازی محصولات، بازده و خلوص بالای مشتقات همنهشت‌شده از برتری‌ها‌ی روش ارائه‌شده است. هم‌چنین کاتالیزور قابل بازیافت بود و در پنج مرحله به کار رفت. روش انتخاب‌شده برای همنهشت مواد رنگزا در حضور کاتالیست زیرکونیا سولفوریک اسید برای تمام مشتقات با گروه‌های الکترون‌دهنده و الکترون‌کشنده با بازده خوب قابل انجام است(98-88%). همان‌طور که در جدول‌های (9-7) دیده شده این پژوهش در مقایسه با روش‌های قبلی با بازده بالاتر و زمان کوتاه‌تر انجام شده است. ساختار ترکیبات همنهشت شده با مقایسۀ خواص فیزیکی آن‌ها با مقادیر گزارش شدۀ قبل و به کمک داده‌های طیف‌سنجی زیر قرمز و 1HNMR تعیین شد.

https://www.ijche.ir/article_136751_b1d0b795c173d734541b69a73bcc07f7.pdf