تحديد الأنيونات والكاتيونات في مياه الصرف الصحي البترولية باستخدام الأعمدة الكروماتوغرافية NovaChrom
2026-08-06
يقدم الرسم البياني للأيونات (IC) حساسية عالية وانتقائية عالية ، مما يتيح تحديد الأيونات السامة والخطيرة بتركيز منخفض في مياه الصرف الصحي النفطي ،مثل الكاتيونات المعدنية الثقيلة والكلوريد عالي التركيز (Cl−توفر هذه التكنولوجيا بيانات دقيقة لموافقة تصريف مياه الصرف الصحي، وتخفف بشكل فعال من المخاطر البيئية، وتضمن أن الشركات تلبي المتطلبات التنظيمية.من خلال تمكين التحليل السريع للتكوين الأيوني وتغيرات التركيز في مياه الصرف الصحي، توفر هذه التقنية أساسًا علميًا لتعديل الجرعة الكيميائية في عمليات المعالجة ومنع تقشير المعدات والتآكل.في نهاية المطاف تساهم في خفض التكاليف وكفاءة التشغيلفي تتبع مصدر التلوث والاستجابة للطوارئقدرة الكشف عالية الكفاءة تمكن من التعرف السريع على مصادر التلوث والتقاط إشارات طفرة التركيز في الوقت الحقيقيويمكن أن توفر هذه التكنولوجيا بيانات موثوقة لإعادة استخدام مياه الصرف الصحي واستعادة الأيونات القيمة.وبالتالي تعزيز إعادة تدوير الموارد وتعزيز الفوائد الاقتصادية للمؤسسات.
في هذه الدراسة تم استخدام عمود كروماتوجرافي نوفا كروم و كروماتوجراف أيون وايال لتحديد الأنيونات و الكاتيونات في مياه الصرف الصحي النفطية. كانت عملية الاختبار بسيطة،كانت نتائج الاختبار مستقرةهذه الدراسة توفر مرجعية عملية لتحديد الأنيونات والكتيونات في مياه النفط الصرف الصحي عن طريق الكروماتوجرافية الأيونية.
الكلمات الرئيسية: عمود الكروماتوجرافية الأيونية؛ مياه نفطية ؛ أيونات؛ كتيونات؛ أيونات الهاليد؛ سترانتسيوم؛ الباريوم؛ اليود.
1تجربة
1.1 الأداة والمواد المفاعلة
كروماتوجراف الأيون: كروماتوجراف الأيونات الوقائي، مجهز بمستشعر التوصيل.
عمود الكروماتوجرافية الأنيونية: HS-5A-P3، 4.0×250 ملم
عمود حماية الأنيونات: HS-5AG، 4×30 ملم
العمود الكروماتوغرافي الكاتيوني: MS-5C-P1، 4.6×250 ملم
عمود حماية الكاتيون: MS-5CG، 4×30 ملم
وارتطامات المعالجة المسبقة:
محلول نموذجي من الكلوريد (1000mg/L)
محلول بروميد قياسي (1000mg/L)
محلول معيار اليوديد (1000mg/L)
محلول الصوديوم القياسي (1000mg/L)
محلول البوتاسيوم القياسي (1000mg/L)
محلول المغنيسيوم القياسي (1000mg/L)
محلول كالسيوم المعيار (1000 ملغ/لتر)
محلول ستونسيوم قياسي (1000mg/L)
محلول الباريوم القياسي (1000mg/L)
حقنة لمرة واحدة (2 مل)
مرشح حقنة مائية (0.45μم)
1.2 المعالجة المسبقة للعينات
1.2.1 المعالجة المسبقة للعينات لتحليل الأنيونات
تم تصفية العينة أولاً من خلال 045μفلتر الغشاء المائي. تم بعد ذلك تمرير المرشح بالتسلسل من خلال غلاف RP و غلاف Na للتنقية، وأخيرا خفف 1000 مرة و 50 مرة قبل التحليل.
1.2.2 المعالجة المسبقة للعينة لتحليل الكاتيونات
تم تصفية العينة أولاً من خلال 045μفلتر الغشاء المائي. تم بعد ذلك تمرير المرشح من خلال غطاء RP لتنقية، وأخيرا خفف 500 مرة و 50 مرة قبل التحليل.
1.3 ظروف تشغيل الأداة
1.3.1 ظروف التشغيل لتحليل الأنيونات
درجة حرارة العمود:°ج.
درجة حرارة خلية التوصيل: 35°ج.
المادة المضادة: 2140mM KOH الرفع المنحدر؛
معدل التدفق: 1.0mL/min.
حجم الحقن: 25μ(ل)
1.3.2 ظروف التشغيل لتحليل الكاتيونات
حرارة العمود: 40°ج.
درجة حرارة خلية التوصيل: 45°ج.
المادة المضادة: 12mM MSA (حمض الميثانسولفونيك) ؛
معدل التدفق: 1.0mL/min.
حجم الحقن: 25μ(ل)
2النتائج والمناقشة
2.1 اختبار الأنيونات
2.1.1 معايير معايرة المنحنى
الجدول 1
|
منحدر تركيز سلسلة المنحنى القياسي (mg/L) |
|||||
|
المركبات |
المنحنى القياسي 1 |
المنحنى القياسي 2 |
المنحنى القياسي 3 |
المنحنى القياسي 4 |
المنحنى القياسي 5 |
|
Cl− |
2 |
4 |
10 |
15 |
20 |
|
... بر |
1 |
2 |
3 |
5 |
8 |
|
أنا− |
0.5 |
1 |
2 |
3 |
5 |
الشكل 1. الكروماتوجرامات المتداخلة من حلول معايرة المنحنى القياسية
الجدول 2 بيانات الخطيّة للأنيونات
|
مركب |
معادلة المعايرة |
معامل الارتباط (R) |
|
كل- |
y=20.42722x-1.88512 |
0.99992 |
|
بر− |
y=7.38112x 0.41457 |
0.99959 |
|
أنا.. |
y = 3.71627x 0.22834 |
0.99980 |
2.1.2 اختبار العينات
الشكل 2. كروماتوجرام الكلوريد في العينة مخففة 1000 مرة
الشكل 3، كروماتوجرام البروميد في العينة مخففة 50 مرة
الشكل 4، كروماتوجرام اليوديد في العينة (بدون تخفيف)
الجدول 3 نتائج تحليل اختبار العينات
|
مركب |
Cl− |
بر− |
||||
|
اسم العينة |
التركيز المقاس (mg/L) |
عامل التخفيف |
التركيز الأصلي ((mg/L) |
التركيز المقاس (mg/L) |
عامل التخفيف |
التركيز الأصلي ((mg/L) |
|
1 |
11.759 |
1000 |
11.759 |
3.705 |
50 |
185.25 |
|
2 |
11.741 |
1000 |
11.741 |
3.704 |
50 |
185.20 |
|
3 |
11.769 |
1000 |
11.769 |
3.715 |
50 |
185.75 |
|
4 |
11.766 |
1000 |
11.766 |
3.709 |
50 |
185.45 |
|
5 |
11.836 |
1000 |
11.836 |
3.644 |
50 |
182.20 |
|
6 |
11.824 |
1000 |
11.824 |
3.704 |
50 |
185.20 |
|
7 |
11.833 |
1000 |
11.833 |
3.751 |
50 |
187.55 |
|
المتوسط |
11.79 |
1000 |
11790 |
3.705 |
50 |
185.25 |
|
RSD (%) |
0.337 |
/ |
/ |
0.850 |
/ |
/ |
|
مركب |
أنا.. |
||
|
اسم العينة |
وقت الاحتفاظ ((دقيقة)) |
منطقة الذروةμ(س) |
النتيجة (mg/L) |
|
1 |
29.920 |
7.363 |
2.043 |
|
2 |
29.910 |
7.393 |
2.051 |
|
3 |
29.953 |
7.363 |
2.043 |
|
المتوسط |
29.297 |
7.373 |
2.046 |
|
RSD (%) |
0.075 |
0.235 |
0.226 |
ملاحظة: نظراً للشوائب المفرطة في العينة غير المخففة، تم إجراء ثلاث حقن فقط لتحديد تركيز اليوديد.كانت RSDs لفترة الاحتفاظ بالكلوريد والبروميد 00.035% و 0.033% على التوالي، وكانت RSDs من منطقة الذروة 0.339% و 0.866% على التوالي.
2.2 اختبار الكاتيونات
2.2.1 معايير معايرة المنحنى
الجدول 4
|
منحدر تركيز سلسلة المنحنى القياسي (mg/L) |
||||||
|
المركبات |
المنحنى القياسي 1 |
المعيار المنحنى 2 |
المعيار المنحنى 3 |
المعيار المنحنى 4 |
المعيار المنحنى 5 |
المعيار المنحنى 5 |
|
Na+ |
5 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
|
ك + |
0.5 |
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
|
Mg2+ |
0.5 |
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
|
Ca2+ |
0.5 |
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
|
Sr2+ |
0.5 |
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
|
Ba2+ |
0.5 |
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
الشكل 5 - الكروماتوجرامات المتداخلة لحلول معايرة المنحنى القياسي للكاتيونات
الجدول 5 خطية للكاتيونات
|
مركب |
معادلة المعايرة |
معامل الارتباط (R) |
|
Na+ |
y=19.07277x+14.37417 |
0.99979 |
|
ك+ |
y=12.52649x 126417 |
1.00000 |
|
Mg2+ |
y=35.33912x-840004 |
0.99975 |
|
Ca2+ |
y=19.56433x 184130 |
0.99957 |
|
Sr2+ |
y=8.81645x-3.48190 |
0.99963 |
|
Ba2+ |
y=4.38298x 183892 |
0.99973 |
2.2.2 اختبار العينات
الشكل 6. كروماتوجرام من أيونات الصوديوم والكالسيوم في العينة مخففة 500 مرة
الشكل 7. كروماتوجرام من البوتاسيوم والمغنيسيوم والسترونسيوم والباريوم في العينة مخففة 50 مرة
الجدول 6 بيانات اختبار العينة
|
مركب |
Na+ |
ك + |
||||
|
اسم العينة |
التركيز المقاس (mg/L) |
عامل التخفيف |
التركيز الأصلي ((mg/L) |
التركيز المقاس (mg/L) |
عامل التخفيف |
التركيز الأصلي ((mg/L) |
|
1 |
8.606 |
500 |
4303 |
1.733 |
50 |
86.65 |
|
2 |
8.610 |
500 |
4305 |
1.738 |
50 |
86.90 |
|
3 |
8.571 |
500 |
4285.5 |
1.735 |
50 |
86.75 |
|
4 |
8.727 |
500 |
4363.5 |
1.731 |
50 |
86.55 |
|
5 |
8.668 |
500 |
4334 |
1.733 |
50 |
86.65 |
|
6 |
8.602 |
500 |
4301 |
1.733 |
50 |
86.65 |
|
7 |
8.612 |
500 |
4306 |
1.737 |
50 |
86.85 |
|
المتوسط |
8.628 |
500 |
4314 |
1.734 |
50 |
86.70 |
|
RSD (%) |
0.337 |
/ |
|
0.144 |
/ |
/ |
|
مركب |
Sr2+ |
Ba2+ |
||||
|
اسم العينة |
التركيز المقاس (mg/L) |
عامل التخفيف |
التركيز الأصلي ((mg/L) |
التركيز المقاس (mg/L) |
عامل التخفيف |
التركيز الأصلي ((mg/L) |
|
1 |
4.854 |
50 |
242.7 |
1.749 |
50 |
87.45 |
|
2 |
4.856 |
50 |
242.8 |
1.779 |
50 |
88.95 |
|
3 |
4.850 |
50 |
242.5 |
1.779 |
50 |
88.95 |
|
4 |
4.830 |
50 |
241.5 |
1.760 |
50 |
88.00 |
|
5 |
4.844 |
50 |
242.2 |
1.768 |
50 |
88.40 |
|
6 |
4.825 |
50 |
241.3 |
1.779 |
50 |
88.95 |
|
7 |
4.866 |
50 |
243.3 |
1.755 |
50 |
87.75 |
|
المتوسط |
4.846 |
50 |
242.3 |
1.767 |
50 |
88.35 |
|
RSD (%) |
0.301 |
/ |
/ |
0.712 |
/ |
/ |
