استخراج هیومیک اسید از زغال سنگ های لیگنایت با استفاده از راکتورهای مخزنی همزن دار (STRs): ارزیابی پارامترهای فرآیند و خواص محصول نهایی

استخراج هیومیک اسید از زغال سنگ های لیگنایت غنی از ترکیبات هیومیکی، در سال های اخیر به عنوان یک موضوع و فرصت برجسته تحقیقاتی مطرح شده است. تکنیک رایج برای استخراج هیومیک اسید بر پایه حلالیت آن ها در محیط های قلیایی و اسیدی است. اکثر پژوهش ها، مدت زمان استخراج و تفکیک هیومیک اسید را 24 ساعت و بازده استخراج را بین 10 تا %80 گزارش کرده اند. در این پژوهش، شدت بخشی استخراج هیومیک اسید از زغال سنگ های لیگنایت، مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور، ابتدا یک راکتور مخزنی همزن دار ناپیوسته طراحی و سپس ساخته شد. پارامترهای عملیاتی فرآیند مانند دما در سه سطح (50، 70 و 90 درجه سلسیوس)، مدت زمان فرآیند در سه سطح (1، 2 و 4 ساعت) و سرعت همزنی در سه سطح (250، 550 و 850 دور بر دقیقه) به عنوان متغیرهای مستقل و بازده استخراج هیومیک اسید به عنوان متغیر وابسته در نظر گرفته شدند و بازده راکتور ساخته شده با روش مرسوم (دستگاه هات پلیت) مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج آماری تجزیه واریانس (ANOVA) حاصل از تحلیل داده ها، اختلاف معنی داری در بازده استخراج هیومیک اسید با راکتور ساخته شده و روش هات پلیت نشان داد. تحت شرایط یکسان دما، سرعت همزن و مدت زمان فرآیند، بازده استخراج هیومیک اسید با راکتور در مقایسه با روش هات پلیت به میزان %30 بیشتر بود. بیشترین بازده استخراج هیومیک اسید توسط راکتور در دمای 90 درجه سلسیوس، سرعت همزنی 850 دور بر دقیقه و زمان فرآیند 4 ساعت حاصل شد. در این شرایط، 8/56 درصد هیومیک اسید از زغال سنگ های لیگنایت، استخراج و جداسازی شد. نتایج آنالیز کیفی طیف سنجی FT-IR، یک ساختار غالب آروماتیک و غنی از گروه های عاملی کربوکسیلی، فنولی و هیدروکسیلی با زنجیره های جانبی آلیفاتیک را در ساختار هیومیک اسید نشان داد. نتایج آنالیز CHNOS و نسبت های اتمی (C/N، O/C و H/C) نیز علاوه بر تائید کیفیت زغال سنگ استفاده شده، شاخص های کیفی هیومیک اسید استخراج شده را با نمونه های هیومیک اسید استاندارد IHSS و تجاری آلدریچ مطابقت می دهد.