بخشی از مقاله
چکیده:
رنگ زاهای آزو به عنوان دسته ای از رنگ زاها، کاربردهای گوناگونی در صنایع مختلف دارند که پتانسیل جهش زایی وسرطان زایی برخی ازاین نوع رنگزاها در مطالعات اولیه معلوم شده است .مواد رنگزای آزو نه تنها رنگ نا مطلوبی به آب می دهد، بلکه این رنگ زاها دارای پتا نسیل جهش زایی و سر طان زایی در افراد بوده و سبب تولید محصو لات جانبی سمی در محیط های آبی می گردد .هدف حذف رنگ آزوی راکتیوبلو4توسط نانوپودراکسید La0.7Sr0.3MnO3ازمحلول های آبی بوده است. این آزمایش در یک مقیاس آزمایشگاهی انجام یافته است .در این آزمایش یک محلول سنتتیک از رنگ مورد نظر ساخته شد و کارایی La0.7Sr0.3MnO3 در حذف رنگ راکتیوبلو 4 از محلول های آبی بررسی شده و تاثیر پارامترهای مختلف ازقبیل زمان تماس،pH محلول،دوز جاذب،غلظت اولیه رنگ در کارایی حذف به وسیله پودراکسید پرووسکیت بررسی گردید .
نتایج آزمایش ها نشان داد کهpHمحلول در دستیابی به حداکثر حذف بسیار موثر می باشد .همچنین از نتایج آزمایش ها می توان دریافت که زمان حلالیت پودر اکسید در شرایط اسیدی به عنوان یک عامل بسیار مهم در دستیابی به حداکثرحذف رنگ موثر است. به طوری که با افزایش زمان حلا لیت پودراکسیدپرووسکیت، زمان رنگبری کاهش می یابد .نتایج آزمایش ها نشان داد کهpH نقش بسیار مهمی در کارایی حذف رنگ داردو بیشترین کارایی حذف رنگ درpHبسیار پایین مشاهده می شود. . در مجموع با توجه به سهولت روش و کارایی مناسب این سیستم، استفاده از این روش جهت حذف رنگ های آزو از محیط های آبی تو صیه می شود.
واژه های کلیدی :حذف رنگ، پودر اکسیدپرووسکیت، رنگ راکتیوبلو4، محلول سنتتیک.
-1مقدمه:
در جهان سالانه بیش از ده هزار نوع مختلف از رنگ های سنتزی تولید می گردد، که به صورت گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد . صنایع رنگرزی نساجی یکی از بزرگترین مصرف کنندگان آب و تولید کنندگان مقدار قابل توجهی از ترکیبات آلی رنگزا می باشند .وجود مواد رنگزای آلی در پساب های صنعتی به علت جلوگیری از نفوذ نور به داخل آب و اخلال در عمل فتوسنتز، و اثرات سمی آن ها صدمات جبران ناپذیری به محیط زیست وارد می نماید، از این رو تصفیه ی پساب های رنگی قبل از تخلیه ی آن ها به محیط زیست ضروری می باشد . روش های معمول تصفیه ی فیزیکی و شیمیایی همانند ترسی ب شیمیایی، انعقاد و جذب سطحی کربن فعال، قادر به تخریب این مواد نبوده و فقط می توانند این ترکیبات را از یک فاز به فاز دیگر منتقل نمایند.[1]
رنگ های آزو که با حضور یک یا تعدادبیشتری گروه های آزو - -N=N- - مشخص می شوند ،معمول ترین رنگ های مورد استفاده درصنایع نساجی می باشند آنها یک گروه مهم از مواد رنگی سنتیک هستند که بعنوان ترکیبات غیرطبیعی - زنوبیوتیک - وبسیارمقاوم دربرابر فرآیندهای تجزیه ی زیستی درنظر گرفته می شوند.[2]بنابراین، لزوم حذف این آلاینده ها ضروری به نظر می رسد .فرایند های بیو لوژیکی برای تصفیه پسابهای حاوی این رنگ ها تاثیر چندانی نداشته و فرایندهای تصفیه متداول از قبیل جذب سطحی، انعقاد و لخته سازی نیزروش مناسبی نمی باشد، زیرا این روش ها به طور عمده پسماندهای جامدی تو لید می کند که متعاقبا مشکلات زیست محیطی دیگری به دنبال خواهد داشت.[3]
روش های مختلف فیزیکی - شیمیایی نظیر اولترا فیلتراسیون،اسمز معکوس،تبادل یونی و جذب روی مواد مختلف نظیر کربن فعال،زغال،تراشه های چوب،و سیلیکاژل، به منظور حذف رنگ ازپساب به کار گرفته شده که در حوضه کاربری بودن، ازموفقیت نسبی برخوردار بوده است .ولی از آن جا که روش های مذکور،تنها آلودگی را از فاز آبی به شبکه جامد منتقل می کند وفرایند های تخریبی نیست، تکنیک های فراگیر به حساب نمی آید[4] در سال های اخیر کاربرداکسیدپرووسکیت هابه عنوان یک عامل درحذف ترکیباتی نظیر حلال های کلرینه،آلیفاتیک های ها لوژنه،آرو ماتیک های پلی هالوژنه،آرسنیک وآزوها موردمطالعه قرار گرفته است.
-2روش تحقیق:
این روش یک روش آزمایشگاهی می باشد که درمقیاس آزمایشگاهی و به صورت نا پیوسته انجام گرفته است. پارامترها در این آزمایشpH های 1 - ، 2، 3، 5، 7، 9، 11، - 13،زمان تماس - 2، 5، 10، 15، 20 ، 30،25 - ،غلظت رنگ اولیه های 50 ppm - ، 100 ، 150 ، 200 ، 250 ، - 300 ودوز جاذب 0/01 - ،0/ 005، - 0/02بود.ابتدا در هشت بالن 50 میلی لیتری محلول رنگ راکتیو بلو - - RB4 با غلظت 50ppm تهیه شد . محلول های تهیه شده با pH متر به وسیله ی هیدروکلریک اسید وسود در pH های 13،11،9،7،5،3،2،1 تنظیم شدند . از همه ی محلول ها به وسیله دستگاه UV-Vis جذب گرفته شد و طول موج ماکزیمم به دست آمد.
و سپس در 8 بشر مقدار 0/01 گرم از جاذب La0.7Sr0.3Mno3 را ریخته ودر هر کدام 10میلی لیتر از محلول های تهیه شده RB4 را ریخته می شود. بشرها را همراه مگنت رو ی همزن مغناطیسی قرار داده، پس از 30 دقیقه محلول همراه با جاذب را درون لوله ریخته و به مدت چند دقیقه در دستگاه سانتریفیوژ گذاشته می شود. محلول را با سر ر یز کردن از جاذب جدا کرده و از آن به وسیله ی دستگاه UV-Vis جذب گرفته می شود. در مرحله بعدمحلول راکتیو بلو 4 با pH=2 با غلظت 50 ppmتهیه شد. مقدار 0/005 گرم از جاذب La0.7Sr0.3MnO3 وزن شده و 10میلی لیتر محلولRB 4 به آن اضافه شده و در زمان های 2، 5، 10،15، 20، 25،30 دقیقه روی همزن مغناطیسی قرار داده شد.
سپس در سانتریفیوژ قرار داده شدند و جذب آن ها به وسیله ی دستگاه UV-Vis گرفته شد. مراحل فوق به همین ترتیب برای دوزهای دیگر جاذب به مقدار0/01، 0/02 گرم انجام شد. در این
مرحله محلول های راکتیوبلو 4 با غلظت های 50 pp ، 100 ، 150 ، 200 ، 250 ،300تهیه شدpH . در شرایط بهینه یعنیpH=2 تنظیم گردید . مقدار 10 میلی لیتر از محلول های با غلظت های ذکر شده به مقدار جاذب بهینه یعنی 0/01 گرم اضافه شد و پس از 20 دقیقه هم زدن روی همزن مغناطیسی، درون سانتریفیوژ قرار داده شدند . پس از جداسازی جذب به وسیله ی دستگاه UV-Vis گرفته شد .
در این مرحله برای به دست آوردن درصد حذف رنگ RB4 در شرایط و مراحل مختلف باید معادله ی خط را در pH=2 بدست آورده شود. بر این اساس ابتدا باید نمودار کالیبراسیون رسم شود. با استفاده از نمودار به دست آمده و با کمک نرم افزار اکسل معادله ی خط در نمودار به دست می آید . برای این منظور محلولRB4 با pH=2 در غلظت های مختلف 10ppm،8،6،4،2ساخته شده، از هر یک به وسیله ی دستگاه UV-Vis شدت جذب گرفته شد و نمودار جذب بر حسب غلظت ترسیم شده و معادله ی خط به دست آمد . با قرار دادن شدت جذب در معادله ی خط به دست آمده و سپس استفاده از معادله ی درصد حذف رنگ حاصل می شود. شرایط بهینه مشخص می شود.
