بخشی از مقاله
چکیده:
در این پژوهش عملیات حذف و تخریب متیل اورانژ با هیبرید آلی - فلزی سیلیکوتنگستیک اسید- هگزامین- نیکل تحت تابش نور خورشید بررسی شد. اثر مقدار فتوکاتالیست، غلظت رنگ، اثر نمک، اثر الکل، اثر بنزوکینون وpH محلول بر میزان رنگ زدایی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از این است که این هیبرید به طور مؤثری متیل اورانژ را در اثر تابش نورخورشید تخریب می کند و بیشترین تخریب رنگی در محیط اسیدی است و همچنین این اثر با افزایش عامل الکل ها و نمک ها تشدید می گردد.
مقدمه:
رنگ اولین آلایندهای است که باید در آب شناسایی شود. حضور مقادیر بسیارکم از رنگ در آب - بعضا کمتر از یک میلیگرم بر لیتر - کاملا قابل رویت است و غیر قابل چشم پوشی نیستند. بسیاری از این رنگها آلی و سرطانزا هستند و این یک خطر بزرگ برای موجودات زنده آبزی محسوب میشود.
با این حال رفع آلودگی از آبهای حاوی رنگ بسیار مشکل است زیرا مولکولهای رنگ سرسخت، مقاوم در برابر روشهای هوازی، پایدار در مقابل نور، گرما و عوامل اکسید کننده هستند. طی سه دهه اخیر، روشهای متعدد فیزیکی، شیمیایی و زیست شناختی رنگ زدایی شناخته شدهاند. با این حال تعداد کمی از آنها از سوی صنایع کاغذ و پارچه پذیرفته شدهاند. در بین روشهای متعدد رنگ زدایی روش جذب سطحی یک روش برگزیده است و بهترین نتایج را میدهد زیرا میتواند انواع مواد رنگی را حذف کند.
اگر سیستم جذب سطحی به درستی طراحی شود میتواند عملکرد با کیفیت بالا ارائه کند.[1]یکی از شاخصهای مهم در حفظ سلامت جوامع انسانی، حفاظت از محیط زیست است که یکی از مولفههای مهم توسعه پایدار به شمار میآید. یکی از مصارف پسابها و آبهای برگشتی، استفاده مستقیم و غیر مستقیم برای حیات وحش و پایداری محیط زیست میباشد.
در صورت استفاده غیر اصولی، مواد سمی موجود در پسابها و آبهای برگشتی، میکروارگانیسمهای بیماریزا در پسابهای خانگی و سموم شیمیایی و آفت کشها در زهآبهای کشاورزی برای حیوانات و به ویژه آبزیان، سمی بوده و سلامت آنها را به خطر میاندازد.
یکی از روشهای حذف رنگ روش اکسیداسیون میباشد که میتوان از اکسید کنندههای مفید و موثر نظیر هیدروژن پراکسید، ازن، دی اکسید کلر و اشعه فرابنفش استفاده نمود. اساس فرایند اکسایش پیشرفته استفاده از اکسید کنندههای قوی با منبع نور فرابنفش میباشد که تولید رادیکال نموده و با فعالیت بالای خود باعث تخریب مواد آلی موجود در پساب میشود. فرایند اکسایش بیشترین پتانسیل و استفاده را در تصفیه پساب دارا میباشد.
استفاده از نور فرابنفش و یک اکسید کننده قوی نظیر دی اکسید کلر روش مناسبی برای کاهش COD پسابهای نساجی میباشد.در این مطالعه از هیبرید آلی - فلزی پلی اکسومتالات - هگزامین - نیکل به عنوان فتوکاتالیست استفاده شده است. پلی اکسومتالات ها ترکیبات فلز - اکسیژن هستند که به طور گسترده در کارهای کاتالیستی مورد استفاده قرار گرفته اند.
نتایج و بحث:
الف - اثرpH
فرآیند فتوکاتالیستی در pHهای 1/5، 2/5، 4 و 6 با غلظت 20 میلی گرم در لیتر متیل اورانژ و زمان تماس 220 دقیقه تحت نور خورشید انجام گرفت. نتایج در نمودار - 1 - نشان داده شده است. در pH برابر 2/5 بالاترین میزان رنگ زدایی حاصل شد و در pH برابر با 6 رنگ زدایی کمترین مقدار می باشد.
ب - تاثیر مقدار فتوکاتالیست بر رنگ زدایی نتایج آزمایش فرآیند رنگ زدایی متیل اورانژ با غلظت 20 میلی گرم در مقادیر0/01، 0/02 و 0/015 گرم فتوکاتالیست تحت نور خورشید در نمودار - 2 - نشان داده شده است. با افزایش مقدار کاتالیست، درصد رنگ زدایی و تخریب افزایش می یابد.
ج - بررسی اثر نمک اثر نمک بر رنگ زدایی متیل اورانژ تحت نور خورشید بررسی شد. این نمک ها شامل پتاسیم یدید و اتیلن دی آمین تترا استیک اسید می باشد. مقدار مشخصی از این نمک ها هرکدام به صورت جداگانه به همراه 0/01 گرم فتوکاتالیست به 20 میلی لیتر محلول متیل اورانژ 5ppm در pH=2/5 افزوده شد به طوری که غلظت هر یک از این نمک ها در محلول 0/1 مولار باشد و تحت نور خورشید قرار گرفت.
تاثیر افزودن 0/1 مولار نمک های ذکر شده روی رنگ زدایی متیل اورانژ توسط سیلیکو تنگستیک اسید - هگزامین - نیکل و مقایسه ی آن ها با رنگ زدایی بدون حضور نمک در نمودار - 3 - نشان داده شده است. نتایج نشان می دهد که حضور نمک، تاثیر قابل ملاحضه ای روی رنگ زدایی متیل اورانژ دارد و باعث سرعت بخشیدن به آن می شود.
