حذف ارتو تولوییدین ازمحلول آبی با فرایندهای UV/H2O2 و UV/US/H2O2در واکنشگاه های چرخشی ناپیوسته و بررسی متغیرهای عملیاتی

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 8، دوره 10، شماره 3، آذر 1395، صفحه 71-81   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسنده

عارف شکری^*

دکتری تخصصی شیمی کاربردی، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک ، اراک، ایران

چکیده

یکی از آلاینده های مهم و سرطان زای موجود در پساب تعدادی از صنایع شیمیایی ارتو تولوییدین است. در این پروژه حذف ارتو تولوییدین با فرایندهای UV/H2O2 و UV/US/H2O2 در واکنشگاه های ناپیوسته چرخشی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. در فرایند UV/H2O2 در دمای ثابت 25 درجه سانتی گراد سه عامل مهم شامل غلظت اولیه ارتو تولوییدین، مقدار آب اکسیژنه و pH به عنوان متغیرهای تاثیرگذار بر فرایند مورد بررسی قرار گرفته است و شرایط بهینه شامل 40 میلی مول بر لیتر از آب اکسیژنه، 50 میلی گرم بر لیتر ارتو تولوییدین و pH برابر با 9 به دست آمد. با اضافه شدن امواج فراصوت به فرایند UV/H2O2 ثابت سرعت واکنش افزایش یافته است. فرایند UV/US/H2O2 در دماهای 25 ،30 و 35 درجه سانتی گراد مورد بررسی قرار گرفت و بیشترین بازده در دمای 35 درجه سانتی گراد مشاهده شده است. با استفاده از مطالعات سینتیکی در واکنش حذف ارتو تولوییدین با فرایندهای  UV/H2O2و  UV/US/H2O2ثابت سرعت شبه درجه اول به ترتیب برابر با 1-mm 0442/0 (شرایط بهینه) و 1-mm 0593/0 به دست آمده است. مقدار حذف کل کربن آلی(TOC) پس از 100 دقیقه از واکنش در فرایندهای UV/H2O2 و  UV/US/H2O2 به ترتیب برابر با 38 و5/52 درصد بود. هم چنین اثر حجم و دبی حجمی پساب چرخشی و روابط سینتیکی در واکنشگاه مورد استفاده نیز بررسی شده است به طوری که با افزایش حجم پساب در گردش بازده کاهش و با افزایش دبی حجمی پساب گردشی بازده تخریب آلاینده در واکنشگاه افزایش یافته است.

کلیدواژه‌ها

ارتو تولوییدین؛ فرایند UV/US/H2O2؛ کل کربن آلی (TOC)؛ واکنشگاه های ناپیوسته چرخشی؛ فرایند UV/H2O2

مراجع

[1] Ferlay, J.; Parkin, D.M; Steliarova-foucher, E. Eur. J. Cancer, 46,765–781, 2010.
[2] Richter, E.; Garber, K.; Harreus, U.A.; Matthias, C.; Kleinsasser, N. Toxicol. Lett. 229,157–164, 2007.
[3] Rajeshvwar, K.;J. Appl. Electrochem., 25,1067–1082,1995.
[4] Sires, I.;Garrido, J.A.; Rodriguez, R.M.; Brillas, E.; Oturan N. M.A; Appl. Catal., B, 72, 382–394, 2007.
[5] Aleboyeh, A.;Aleboyeh, H.; Moussa, Y. Environ. Chem. Lett., 1, 161–164, 2003.
[6] Daneshvar, N.; Behnajady, M.A.; Zorriyeh Asghar, Y. J. Hazard. Mater., 139, 275–279, 2005.
[7] Daneshvar, N.; Rabbani, M.; Modirshahla, N.; Behnajady, M.A. J. Hazard. Mater. 118, 155–160, 2005.
[8] Shemer, H.; Linden, K.G. J. Photochem. Photobiol.,A, 187, 186–95, 2007.
[9] Amar L. Patil.; Pankaj N. Patil, Parag R. Gogate, Ultrason. Sonochem., 21, 1778–1786, 2014.
[10] Shokri, A.; Mahanpoor, K.; Soodbar, D. Des. Water. Treat., 57, 16473–16482, 2016.
[11] Shokri, A.; Mahanpoor, K., J. Chem. Health Risks, 6(3), 213-223, 2016.
[12] Shokri, A., Russ. J. Appl. Chem., 88, 2038−2043, 2015.
[13] N. Daneshvar, M. Rabbani, N. Modirshahla, M.A.Behnajady, Chemosphere 56(2004) 895.
[14] M.F. Kabir, E. Vaisman, C.H. Langford, A. Kantzas, Chem. Eng. J., 118 (2006) 207.
[15] M.B. Kasir, H. Aleboyeh, A. Aleboyeh, Appl. Catal. B, 84(2008) 9.
[16] D. Salari, A. Niaei, A.R. Khataee, M. Zarei, J. Electroanal. Chem., 629(2009) 117.
[17] A. Ghauch, AM.Tuqan, N. Kibbi, S.Geryes, Chem. Eng. J., 213(2012) 259.
[18] Ghauch, A.;Tuqan, AM.; Kibbi, N.; Geryes, S. Chem. Eng. J., 213, 259–271, 2012.
[19] Kaneco, S.; Li, N.; Itoh, K., Katsumata, H., Suzuki, T.; Ohta, K. Chem. Eng. J., 148, 50–56, 2009.
[20] Mahamuni, N.N.; Adewuyi, Y.G., Ultrason. Sonochem., 17, 990–1003, 2010 .
[21] Gogate, P.R. Ultrason. Sonochem., 15, 1–15, 2008.
[22] Chowdhury, P.;Viraraghavan, T. Sci.Total Environ., 407, 2474–2492, 2009 .
[23] Mason T.J. Sonochemistry, First Edition, Oxford Science Publications, New York, USA, 1999.