Abstract
الاستفادة من المخلفات البلاستيكية واعادة تدويرها الى منتج ذو قيمة تقنية واقتصادية هو الهدف من هذه الدراسة. حيث تم تجميع عينات من مخلفات البولي ستايرين الغروي المستخدمة في تغليف المنتجات الكهربائية وإجراء عملية السلفنة بإضافة مجموعة السلفونات الى حلقة البنزين. تمت عملية السلفنة بالطريقتين: المتجانسة وهي ان يكون العامل المسلفن والبوليمر في نفس الطور (سائل/سائل) واستخدمت كبريتات الأسيتيل مع ثنائي كلوروالإيثان وطريقة السلفنة الغير المتجانسة والتي يكون فيها العامل المسلفن في طور والبوليمر في طور اخر (سائل/صلب) حيث تم استخدام حامض الكبريتيك المركز. تم حساب الوزن الجزيئي للبوليمر المستعمل بواسطة اللزوجة للمحلول المخفف وكان الوزن الجزيئي يعادل 3.4410 X جرام/مول. عملية السلفنة الغير متجانسة أجريت عند ثلاثة درجات حرارة مختلفة (درجة حرارة الغرفة, 40, 60 درجة مئوية) وزمن 24 ساعة. كما تم التأكد من حصول عملية السلفنة بواسطة طيف الاشعة تحت الحمراء (FTIR) حيث ظهرت امتصاصات مجموعة الكبريتات والتي لم تكن موجودة في عينة البولي ستايرين قبل السلفنة في الاماكن الخاصة بها. تم تعيين درجات السلفنة باستخدام المعايرة بواسطة محلول مخفف من هيدروكسيد الصوديوم 0.01 عياري وكانت (20.11%, 18.13%, 13.19%) ثم حساب السعة التبادلية الأيونية للبوليمر المحضر وكانت (0.428, 0.372, 0.298) مكافئ/جم, القدرة على امتصاص الماء والاحتفاظ به كانت كالتالي (10.67% ,3.96%, 2.11%) ,(11.94%, 4.12%, 2.16%). ونتيجة لإضافة مجموعة قابلة للتأين الى البوليمر فان زاوية التلامس الماء مع سطح البوليمر تقل مما يجعل سطح البوليمر قابل للبلل أكثر من البولي ستايرين الغير مسلفن. أيضا أظهرت عملية السلفنة تغير واضح في خواص السطح الميكانيكية حيث زادت قيم الصلادة وهي مقاومة السطح للإختراق بواسطة سن مدبب. اظهرت نتائج التحليل الحراري الوزني حدوث زيادة طفيفة في استقرار العينات المسلفنة. ومن خلال استخدام هذا المنتج في تطبيقات جلها في معالجة المياه, تم اختبار هذا المنتج في ازالة عسر الماء باستخلاص أيونات الكالسيوم والماغنسيوم وكانت سعة الإمتصاص (12.0 , 4.0 , 3.8) (3.9, 3.4, 2.8) جزء من المليون, وعند استخدم هذا المنتج في ازالة الصبغة (ميثيلين الازرق) من الماء وكانت النتائج (7.7, 6.4, 4.2) جزء من المليون. ومن أحد أهم التطبيقات الواعدة هو استخدام هذا البوليمر في عملية فصل خليط من الماء والزيت حيث تم تحضير غشاء رقيق من هذا البوليمر فوق غشاء من النايلون وأجريت عملية الفصل لخليط من الماء والزيت اظهرت النتائج قدرة هذا البوليمر في فصل الخليط بقدرة (6.98, 6.68, 6.55) لتر/ م2. ساعة ونسبة الفصل وصلت الى (116%, 102%, 100%). عملية السلفنة للبولي ستايرين بالطريقة المتجانسة أعطت بوليمر متشابك ذو نسبة سلفنة عالية (118.4%) وقدرة كبيرة على امتصاص الماء والاحتفاظ به وثبات حراري اعلى. أيضا هذا البوليمر المتشابك أظهر قدرة عالية على امتزاز ايونات الكالسيوم والماغنسيوم وإزالة صبغة ميثيلين الأزرق. إختبار فصل الزيت عن الماء لم تتم لصعوبة ذوبان البوليمر المتشابك وتشكيل غشاء رقيق. جميع النتائج أظهرت تمتع البوليمر المسلفن عند درجات مختلفة من السلفنة قدرة ملحوظة على ازالة الملوثات والأيونات من الماء بالإضافة إلى قدرته على فصل الزيت عن الماء. لهذا تعتبر عملية السلفنة إحدى الطرق الفعالة والواعدة للاستفادة من المخلفات البلاستيكية وتحويلها إلى منتجات ذات قيمة تقنية واقتصادية.