الكيمياء

طرق إزالة معدن “الحديد” من مياه الفضلات الصناعية

1996 معالجة مياه الفضلات الصناعية

أ.د أحمد فيصل أصفري

KFAS

مياه الفضلات الصناعية ازالة معدن الحديد الكيمياء

تدعى اتحادات الحديد المشتقة من أكسيد الحديدي FeO، مركبات الحديدي.

ويكون أيونها ثنائي التكافؤ Fe+2 مثل كلور الحديدي FeCl2. بينما تدعى اتحادات الحديد المشتقة من أوكسيد الحديد Fe2O3، مركبات الحديد، ويكون أيونها ثلاثي التكافؤ Fe+3 مثل كلور الحديد FeCl3.

محاليل أيون الحديد عديمة اللون تقريباً، عدا محاليلها في حمض الكبريت، وحمض كلور الماء، حيث تكون ذات لون أصفر محمر.

أما محاليل أيون الحديدي فهي ذات لون أخضر باهت، وغير ثابتة، إذ تتأكسد بسرعة في الهواء إلى أيون الحديد، وتزداد سرعة التحول عندما يكون الوسط قلوياً.

أيونا الحديد والحديدي متوسطا الحموضة. علماً بأن الأيون الثلاثي أكثر حموضة من الأيون الثنائي.

 

من أجل قيم حيادية للـ pH، وبوجود الأكسجين، يتأكسد الحديدوز القابل للانحلال Fe+2 بسرعة، ليتحول إلى حديديك Fe+3 الذي يشكل بسرعة راسباً أو مركباً غير قابل للانحلال من الشكل Fe(OH)3.

بزيادة قيمة الـ pH عن 12 يتحول هذا الراسب مرة أخرى إلى مادة قابلة للانحلال، بينما عند قيم لـ pH أقل من 6 يكون تحول الحديدوز إلى حديديك بطيئاً جيداً. لذلك يتطلب وجود الحديد بشكل منحل قيماً عالية جداً، أو منخفضة، للـ pH، أو ظروفاً لا هوائية.

 

يبين الجدول (3 – 36) بعض الصناعات التي يوجد الحديد في مياه فضلاتها وتراكيز هذا الملوث.

من الطرق الشائعة الاستخدام لإزالة الحديد:

– التصريف في الآبار العميقة.

–  الأكسدة والترسيب: وتتلخص بتحويل الحديدوز إلى حديديك، ومن ثم ترسيبه كهيدروكسايد حديديك عند pH = 5.5. أو بتحويل الحديدوز إلى حديديك بالتهوية عند pH = (7 – 7.5). أو بالكلورة بدلاً من التهوية. كما يستخدم الكلس أحياناً لتعديل رقم الـ pH وفق إحدى الطرق التالية:

 

أ – أيون الحديد ثنائي التكافؤ Fe+2:

أولاً التفاعلات الأيونية

– مع أيون الكبريت:

– مع أيون الهيدروكسيل:

– مع أيون الكبريتات:

 

ثانياً: – التفاعلات الكيميائية

– مع كبريت الهيدروجين: يعطي كبريت الحديدي– راسب أسود:

– مع ماءات الصوديوم: يعطي ماءات الحديدي – راسب أبيض:

– مع كربونات الصوديوم: يعطي كربونات الحديدي – راسب أبيض:

ويتأكسد في الهواء ليعطي ماءات الحديد البنِّية اللون:

 

ب – أيون الحديد ثلاثي التكافؤ Fe+3:

أولاً التفاعلات الأيونية

– مع أيون الهيدروكسيل:

– مع أيون الكربونات:

 

ثانياً: – التفاعلات الكيميائية

– مع ماءات الصوديوم: يعطي ماءات الحديد – راسب بني محمر:

– مع ماءات الأمونيوم: يعطي ماءات الحديد – راسب بني محمر:

– مع كربونات الصوديوم: يعطي كربونات الحديد الأساسية – راسب بني – Fe(OH)CO3 – التي تتحول بالغليان إلى ماءات الحديد Fe(OH)3:

 

يتم تحويل الحديدوز إلى حديديك بالأكسدة، أو بإضافة الكلور عند قيم pH = 7 – 7.5، ثم يترسبت كهيدروكسايد حديديك عند pH = 7.5، وبعد ذلك يستخدم الكلس لتعديل الـ pH.

يبين الجدول (3 – 37) بعض طرق إزالة الحديد من مياه الفضلات الصناعية، ومردود الإزالة.

مجلة العلوم
‫‪الهرمونات الجنسية  تفسر سبب إصابة الرجال أكثر بالفيروس
قلم:       ميريديث وادمان
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
في يناير ذكرت إحدى أولى النشرات العلمية عن المصابين بفيروس كورونا المستجد  Novel coronavirus في ووهان بالصين، أن ثلاثة من كل أربعة أدخلوا المستشفى كانوا ذكورًا. ومنذ ذلك الوقت أكدت بيانات من مختلف أنحاء العالم أن الرجال يواجهون خطرًا أكبر للإصابة بمرض شديد أو الوفاة، وأن الأطفال مستَثْنَوْن بشكل كبير. مؤخرًا، توصل العلماء الذين يبحثون في الكيفية التي يؤدي  الفيروس بها إلى الوفاة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪دراسات كبيرة تذوي آمال عقار الهيدروكسي كلوروكوين
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر Pulitzer Center.
عبر ضباب مزاعم الاستغلال، والأمل، والمبالغة في الدعاية، والتسييس الذي يكتنف الدواء هيدروكسي كلوروكوين Hydroxychloroquine، دواء لعلاج الملاريا Malaria الذي أعلن عنه كعلاج لمرض كوفيد-19 COVID-19، تبدأ حاليا الصورة العلمية بالتجلي.
الهيدروكسي كلوروكوين الذي أثنى عليه رؤساء كمعجزة شفائية محتملة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
‫‪مجرة درب التبانة و جيرانها
لسلام عليكم .. في كثير من حلقات البرنامج السابقة تكلمنا عن اهم عناصر المجموعة الشمسية التي نعيش فيها من كواكب و أقمار و كيوكبات و احزمة .. و انتهينا بشرح عن بلوتو و حدود المجموعة الشمسية .. ولكن هذه المجموعة تقع و تدور ضمن كيان و محيط اكبر .. و هي المجرة التي نعيش فيها و تحوي الملايين و الملايين من النجوم المشابهة لشمسنا و غيرها من الشموس و نطلق عليها درب التبانة .. في هذه الحلقة سنسافر في رحلة كونية بعيدة نتعرف فيها على بنية المجرة و مكوناتها ... (قراءة المقال)
أخبار العلوم
‫‪التعديل الوراثي التخلّقي يصل إلى الحمض النووي الريبي
قلم: كين غاربر، في شيكاغو بولاية إلينوي
ترجمة: صفاء كنج
انتقلت فكرة تأثير الواسمات الكيميائية في الجينات على تعبيرها الخارجي دون تغيير تسلسل الحمض النووي اختصاراً: الحمض DNA من كونها مسألة مفاجئة في الماضي إلى أن صارت مادة مقبولة تُدرس في الكتب.
ظاهرة التعديل الوراثي التخلقي Epigenetics، وصلت إلى الحمض النووي الريبي المرسال اختصاراً: الجزيء mRNA، وهو الجزيء الذي يحمل المعلومات الوراثية من الحمض النووي إلى مصانع تصنيع البروتين في ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪هل تنجح هيئة الخدمات الصحية في مشروع تتبع الاتصالات الذي تعده؟
جرّب الفرع الرقمي لهيئة الخدمات الصحية الوطنية اختصاراً: الفرع NHSX تطبيقا App سيخبرك ما إذا خالطت أي شخص ظهرت عليه أعراض كوفيد -19. ولكن ما هي التكلفة المترتبة على خصوصيتك جراء ذلك؟
إن أحد التحديات الكبيرة التي تطرحها مكافحة فيروس كوفيد-19 COVID-19 هو أنه معدٍ قبل ظهور أي أعراض على الأشخاص المصابين به. ويمكن أن يساعد تتبع الأشخاص الذين اختلطوا بالمصاب على الحد من انتشار الفيروس، من خلال معرفة عدد الأشخاص الذين ربما نقل إليهم المريض ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪من خارج هذا العالم
وب بانينو Rob Banino @robertbanino صحفي مستقل يعمل في بريستول
الحياة على المريخ أعالي البحار، الجزيرة الكبيرة، هاواي، الولايات المتحدة الأمريكية
بذلة الفضاء ليست أول ما يخطر في ذهن أي شخص يزور هاواي. هذا إلا إذا كان سيقضي ثمانية أشهر في موئل هاواي لاستكشاف الفضاء بالتناظر والمحاكاة Hawaii Space Exploration Analog and Simulation اختصاراً: الموئل HI-SEAS على بركان ماونا لوا. ويتيح الموئل HI-SEAS للباحثين دراسة كيفية تعامل الناس مع ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪حرائق الغابات الأسترالية: هل هناك ما يمكن فعله لوقف احتراق العالم؟
يل ماكغويرBill McGuire أستاذ فخري متخصص بالمخاطر الجيوفيزيائية والمناخية في يونيفرسيتي كوليدج لندن UCL، وهو مدير مشارك لمعهد الطقس الجديد New Weather Institute ومناصر لحركة علماء من أجل المسؤولية العالمية Scientists for Global Responsibility. سينشر فيلمه البيئي Skyseed في وقت لاحق من عام 2020.
على كوكبنا الذي تزداد حرارته، فإن حرائق الغابات حاليّاً هي واحدة من أكثر الكوارث الطبيعية المرعبة والمكلفة من بين جميع الكوارث الطبيعية الأخرى. من ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪كيف تعمل التكنولوجيا
المؤلف: DK ■ الناشر: DK ■ السعر: 16.99 جنيه إسترليني نحو 22 دولاراً ■ تاريخ الإصدار: صدر فعليّاً
لأنه موضوع قريبٌ جداً من قلوبنا هنا في مجلة كيف تعمل الأشياء، يأخذنا كتاب «كيف تعمل التكنولوجيا» في جولة عبر طرق العمل الداخلية لجميع أنواع آلات الحياة العصرية، من أمور مثل مصافي النفط وخطوط الطاقة، إلى مركبات مثل الدراجات والسيارات، إلى الآلات الأحدث مثل الدرونات ومسابير الفضاء، وكذلك التقنيات التي قد تضمن بقاءنا في المستقبل. برع الناشر ... (قراءة المقال)