L'obiettivo di questa attività  di ricerca ਠstato quello di esaminare da una prospettiva ambientale, l'interazione tra ioni metallici e agenti tensioattivi chelanti, in modo da sperimentare se l'adozione di queste molecole potesse risultare interessante nel trattamento delle acque reflue contaminate da metalli pesanti. I tensioattivi chelanti sono delle molecole bifunzionali, con proprietà  sia chelanti sia tensioattive, solubili in acqua. La doppia funzionalità  potrebbe creare prospettive di utilizzo pi๠estese rispetto ai comuni agenti chelanti o agli ordinari tensioattivi ionici. Se sostituiti ai leganti chelanti nelle loro applicazioni, i tensioattivi chelanti possono essere facilmente separati dalle soluzioni acquose tramite metodi appropriati. Inoltre, il riciclaggio di questi additivi e il recupero dei contaminanti consentirebbe un processo di trattamento sostenibile e conveniente dal punto di vista economico. La tecnica di separazione impiegata per questo studio ਠstata la flottazione ionica. Quando viene iniettato gas nella soluzione tali complessi tensioattivi chelanti ionici possono essere rimossi, qualora le bolle risultanti formino una fase schiumosa stabile. Per favorire questo processo, possono essere aggiunti in soluzione degli appositi agenti schiumanti con l'azione di incrementare la formazione di schiuma. Questo metodo di separazione e concentrazione, in confronto ad altri metodi, presenta dei benefici sia sotto l'aspetto economico sia sulla semplicità  operativa. I metalli pesanti su cui sono state effettuate le analisi di laboratorio sono manganese cobalto e rame, studiati in soluzioni caratterizzate da condizioni operative di pH 5 e temperatura ambiente. Le attività  di laboratorio si sono svolte prevalentemente in tre fasi distinte: la prima fase riguardava la misura delle tensioni superficiali delle soluzioni preparate. In questa fase sono stati preparati e analizzati diversi campioni che differivano in base alle concentrazioni di metalli e di tensioattivi chelanti. L'obiettivo di queste misure ਠstato quello di investigare il modo in cui i metalli influenzano l'andamento delle tensioni superficiali, quando in soluzione con i tensioattivi chelanti. La fase successiva ha visto la preparazione di nuove soluzioni, caratterizzate anche da miscele di metalli diversi, e la conseguente applicazione della procedura di flottazione. L'obiettivo ਠstato quello di separare le due fasi (schiuma e bulk), concentrare i complessi metallici nella schiuma e prelevare campioni durante il processo, per una successiva analisi qualitativa e quantitativa. Infine, nell'ultimo step, tali campioni sono stati analizzati con la tecnica analitica dell'ICP.

Tensioattivi chelanti e prospettive ambientali: rimozione di metalli pesanti da acque reflue

2020

Abstract

L'obiettivo di questa attività  di ricerca ਠstato quello di esaminare da una prospettiva ambientale, l'interazione tra ioni metallici e agenti tensioattivi chelanti, in modo da sperimentare se l'adozione di queste molecole potesse risultare interessante nel trattamento delle acque reflue contaminate da metalli pesanti. I tensioattivi chelanti sono delle molecole bifunzionali, con proprietà  sia chelanti sia tensioattive, solubili in acqua. La doppia funzionalità  potrebbe creare prospettive di utilizzo pi๠estese rispetto ai comuni agenti chelanti o agli ordinari tensioattivi ionici. Se sostituiti ai leganti chelanti nelle loro applicazioni, i tensioattivi chelanti possono essere facilmente separati dalle soluzioni acquose tramite metodi appropriati. Inoltre, il riciclaggio di questi additivi e il recupero dei contaminanti consentirebbe un processo di trattamento sostenibile e conveniente dal punto di vista economico. La tecnica di separazione impiegata per questo studio ਠstata la flottazione ionica. Quando viene iniettato gas nella soluzione tali complessi tensioattivi chelanti ionici possono essere rimossi, qualora le bolle risultanti formino una fase schiumosa stabile. Per favorire questo processo, possono essere aggiunti in soluzione degli appositi agenti schiumanti con l'azione di incrementare la formazione di schiuma. Questo metodo di separazione e concentrazione, in confronto ad altri metodi, presenta dei benefici sia sotto l'aspetto economico sia sulla semplicità  operativa. I metalli pesanti su cui sono state effettuate le analisi di laboratorio sono manganese cobalto e rame, studiati in soluzioni caratterizzate da condizioni operative di pH 5 e temperatura ambiente. Le attività  di laboratorio si sono svolte prevalentemente in tre fasi distinte: la prima fase riguardava la misura delle tensioni superficiali delle soluzioni preparate. In questa fase sono stati preparati e analizzati diversi campioni che differivano in base alle concentrazioni di metalli e di tensioattivi chelanti. L'obiettivo di queste misure ਠstato quello di investigare il modo in cui i metalli influenzano l'andamento delle tensioni superficiali, quando in soluzione con i tensioattivi chelanti. La fase successiva ha visto la preparazione di nuove soluzioni, caratterizzate anche da miscele di metalli diversi, e la conseguente applicazione della procedura di flottazione. L'obiettivo ਠstato quello di separare le due fasi (schiuma e bulk), concentrare i complessi metallici nella schiuma e prelevare campioni durante il processo, per una successiva analisi qualitativa e quantitativa. Infine, nell'ultimo step, tali campioni sono stati analizzati con la tecnica analitica dell'ICP.
2020
it
Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"
Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14242/295352
Il codice NBN di questa tesi è URN:NBN:IT:UNIMORE-295352