بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش حذف رنگ از پساب شبیه سازی شده نساجی که شامل رنگ اسید قرمز 151 است توسط روش فنتون - Fe 2+/ H 2 O 2 - که یکی از فرآیند های اکسیداسیون شیمیایی است مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تاثیر پارامتر های مؤثر بر فرآیند حذف نظیر غلظت اولیه رنگ، pH اولیه محلول، غلظت اولیه Fe 2+ به عنوان کاتالیست ، غلظت H2O2 به عنوان اکسید کننده ،زمان واکنش مطالعه گردید. در نهایت مقادیر بهینه واکنشگر فنتون عبارتند از: 20mg/Lغلظت اولیه رنگ ،[H 2 O2 ] : 150 mg/L ،[Fe 2+ ] :5mg/L بازده بدست آمده در شرایط بهینهpH :3 و زمان واکنش 5 دقیقه برابر با % 99/77 می باشد.
.1 مقدمه
امروزه صنایع چنان با سرعت در حال توسعه هستند که اغلب تنها بعد اقتصادی آنها در نظر گرفته شده و توجهی به پیامدهای زیست محیطی آن نمیشود. از جمله صنایعی که باید به تصفیه پسابهای آن توجه خاصی داشت، صنایع نساجی و رنگرزی هستند.[1] حضور رنگ ها در آب باعث آلودگی و هم چنین کدورت و مانع باز تابش نور خورشید می گردد که این امر موجب تداخل در رشد باکتری ها و همچنین جلوگیری از عمل فتوسنتز گیاهان آبزی می شود 3]،.[2 از طرف دیگر مواد رنگی مورد استفاده در کارخانجات رنگزی و همچنین صنایع نساجی به علت داشتن ترکیبات آلی آروماتیکی ، سمی و سرطان زا هستند و علاوه بر اینکه باعث تخریب محیط زیست می شوند برای جانداران تهدید جدی به حساب می آیند.[4]
بنابراین قبل از تخلیه فاضلاب و پساب های رنگی به محیط زیست تصفیه امری ضروری به شمار می رود. تا به حال روش های مختلفی برای حذف مواد رنگی مورد مطالعه قرار گرفته است که عبارتند از:جذب سطحی توسط کربن فعال، انعقاد توسط مواد شیمیایی منعقد کننده، ازوناسیون ، تعویض یونی و روش های الکتروشیمیایی. از آنجایی که روش های ذکر شده قادر به حذف کامل رنگ نمی باشند و فقط آلودگی را از فازی به فاز دیگر انتقال می دهند بنابراین جزء روش های فراگیر به حساب نمی آیند6[،. [5
یکی از روش های مؤثر در امر تصفیه فرآیند اکسیداسیون پیشرفته Advanced Oxidation Process - AOP S - می باشد. این روش به دلیل مقرون به صرفه بودن و همچنین در دسترس بودن بسیار کاربرد دارد. علاوه بر آن واکنشگر های فنتون به دلیل سمی نبودن و بی خطر بودنشان برای محیط زیست بسیار مورد توجه هستند. این روش قابلیت حذف مواد رنگی مختلف و ترکیبات آروماتیک آمین و مواد شوینده را دارند.[7-9] فرآیند اکسیداسیون پیشرفته واکنشی است بین آهن - Fe 2+ - و پراکسید هیدروژن - - H 2 O 2 که منجر به تولید رادیکال هدروکسیل OH می شود.
.2 مواد و روش ها
رنگ اسید قرمز 151 از شرکت الوان ثابت در تهران، ایران خریداری شده است که به همان صورت و بدون خالص سازی مورد استفاده قرار گرفته است. مشخصات مربوط به رنگ اسید قرمز 151 به طور کامل در جدول 1 آورده شده است. سولفات آهن 7 - II - آبه و پراکسید هیدروژن - %30 - H2 O2 از شرکت سیگما آلدریچ آلمان خریداری شد. pH محلول با استفاده از NaOH و H2 SO4 با غلظت 0/1 مولار تنظیم شد. ابتدا برای تعیین طول موج ماکزیمم طیف جذبی محلولی از رنگ اسید قرمز 151به غلظت 50 میلی گرم بر لیتر در محدوده 400-800 نانومتر به وسیله دستگاه اسپکتروفوتومتر رسم شد. در نهایت طیف جذبی محلول مورد نظر در ناحیه مرئی پیک 513 نانومتر را نشان داد.
سپس به منظور رسم منحنی کالیبراسیون از محلول اولیه ای با غلظت 50 میلی گرم بر لیتر محلول هایی با غلظت های - - Initial dye concentration مختلف 25 - ،15،7،5،3،1 میلی گر بر لیتر - از رنگ اسید قرمز 151 ساخته شد و با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر با مدل - UV-IKON922 - جذب - - Absorbance - - %ABS آن ها در طول موج ماکزیمم مربوط به رنگ اسید قرمز 151 اندازه گیری شد و منحنی کالیبراسیون رسم گردید شکل.1 در این پژوهش غلظت رنگ اسید قرمز 151 در مراحل مختلف بدست آمده و میزان بازده حذف رنگ - R% - با استفاده از معادله - 1 - که در آن C0 غلظت اولیه رنگ و C t غلظت رنگ در هر لحظه می باشد.
