دوماهنامه علمی پژوهشی

سابقه و اهداف: خنک کننده اولیه یک بستر خنک کنندگی ضروری برای کنترل حرارت در نیروگاه‫های هسته‫ای است. در طی فرآیند اکسیداسیون، نیکل می­تواند در خنک­کننده اولیه آزاد شود که آلودگی آنرا افزایش می­دهد. مشکلات بهره­برداری و هزینه بالای تصفیه آب خنک­کننده در روش­های موجود، تحقیقات برای روش­های جدیدتر را ضروری می­سازد. هدف از انجام این تحقیق بررسی حذف Ni(II) از محیط حقیقی آب خنک­کننده مصنوعی نیروگاه اتمی با استفاده از نانوذرات آهن اکسید و پارامترهای موثر بر آن می­باشد.

روش بررسی: در این پژوهش نانوذرات آهن صفر ظرفیتی به نانوذرات آهن اکسید تبدیل شد و کارایی حذف آن برای یون Ni(II) در آب خنک­کننده مصنوعی ناپیوسته مورد مطالعه قرار گرفت. هم­چنین تاثیر عوامل موثر در فرآیند حذف شامل غلظت نانوذرات آهن اکسید، pH محلول و زمان تماس بررسی و ایزوترم جذب و مدل سینتیکی واکنش معین گردید.

یافته­ها: تصاویر STM نشان داد که اندازه ذرات نانو ذرات اکسید آهن کمتر از nm 40 می­باشد. در pH اولیه محلول و h 4 = t حذف تقریبا کامل یون نیکل در غلظت g/L 40 جاذب بدست آمد. در g/L 1 = C جاذب و h 4 = t، بیشترین راندمان حذف در 10 = pH بود. جذب نیکل بر نانوذرات آهن اکسید در            g/L 35 = C جاذب و 71/2 = pH از ایزوترم لانگمیر تبعیت می­کرد و سینتیک واکنش شبه درجه دوم بود.

 نتیجه­گیری: نتایج این مطالعه نشان می­دهد که با افزایش pH در محیط قلیایی راندمان حذف افزایش می­یابد. زیرا وقتی که pH محلول بالای نقطه ایزوالکتریک باشد، سطح اکسید به طور منفی شارژ می­شود و می­تواند با کاتیون­ها (مثلا یون­های فلزی) تشکیل کمپلکس­های سطحی دهد. با اعمال شرایط بهینه نانو ذرات آهن اکسید توانایی خالص سازی آب خنک­کننده را دارد.