کاربرد فرایند اکسیداسیون فتوشیمیایی با پرسولفات پتاسیم و نور خورشید در حذف رنگ راکتیو آبی ۱۹ از محیط های آبی

زمینه و هدف : رنگ ها ، ترکیبات آلی با ساختار پیچیده هستند که به دلیل سمیت ، سرطان زایی وعدم قابلیت تجزیه بیولوژیک یکی از مهم ترین آلاینده های زیست محیطی محسوب می شوند. هدف این مطالعه بررسی امکان سنجی استفاده از پرسولفات پتاسیم در حضور نور خورشید جهت حذف رنگ راکتیو آبی ۱۹ محیط های آبی بوده است. روش بررسی:  این مطالعه درمقیاس آزمایشگاهی و به صورت ناپیوسته با استفاده از راکتورهایی با حجم ۲۰۰ میلی لیتر انجام گرفت.  در این تحقیق اثر pH ، غلظت پرسولفات پتاسیم، غلظت اولیه رنگ  و زمان واکنش فتوشیمیایی  بر حذف رنگ راکتیو آبی ۱۹  بررسی شد. برای تهیه غلظت های اولیه  مختلف فاضلاب جرم های متفاوتی از پودر خشک رنگ مورد نظر  در آب شهر حل شد. راکتورها درمحدوده زمانی ساعات ۱۱ صبح تا ۱۴ عصر در معرض تماس نور طبیعی خورشید قرارگرفتند.  طول موج حداکثر جذب رنگ مورد نظر(max λ) با استفاده از اسپکتروفتومتر (Unico ۲۱۰۰) تعیین و غلظت رنگ در نمونه های مورد آزمایش  با استفاده از منحنی استاندارد تهیه شده در طول موج ۵۹۲ نانومتر و معادله بهترین خط برازش آن اندازه گیری شد.  یافته ها: بر اساس آنالیزطیف جذبی ، max λ رنگ مورد نظر ۵۹۲ نانومتر تعیین شد. متوسط شدت پرتو ماورای بنفش ساطع شده از خورشید معادل ۶/۵۴ میکرو وات بر سانتی مربع تعیین گردید. نتایج نشان داد که پرسولفات پتاسیم به صورت مجزا با زمان تماس ۳ ساعت می تواند ۲/۳۸ درصد رنگ مورد نظر را حذف نموده و با کاهش pH راندمان حذف رنگ افزایش می یابد. بر اساس این نتایج میزان راندمان حذف رنگ برای زمان تماس ۳ساعت و pH ۴، ۶ و ۸ به ترتیب ۲/۹۸  ، ۵/۸۸  و  ۵/۷۸ درصد تعیین شد. بررسی اثر غلظت پرسولفات پتاسیم در حذف رنگ نیز نشان داد که با افزایش غلظت پرسولفات پتاسیم راندمان حذف افزایش یافته و میزان حذف طی زمان ۳ ساعت و غلظت۱ تا۵ میلی مول در لیتر به ترتیب۷۵ ، ۸۶ ، ۹۲، ۹۵ و ۲/۹۸ درصد  است. واکنش حذف رنگ راکتیو آبی ۱۹ با این فرایند یک واکنش درجه یک می باشدکه ثابت سرعت آن معادل min-۱ ۰۱/۰ است. نتیجه گیری: با توجه به مشکلات بهره برداری فرایندهای فتوکاتالسیتی غیر همگن در جداسازی عوامل فتوکاتالیست، هزینه بهره برداری و نگهداری سیستم های فتوکاتالیستی با منبع نور مصنوعی، استفاده از فرایند فتوکاتالیستی همگن با پرسولفات پتاسیم و نور طبیعی خورشید می تواند به عنوان یک گزینه جهت حذف رنگ از فاضلابهای صنایع نساجی مورد توجه قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

Photochemical Oxidation ، Potassium Persulfate ، Solar Irradiation ، Reactive Blue۱۹ dye ، Aqueous Solutions ، اکسیداسیون فتوشیمیایی ، پرسولفات پتاسیم ، نور خورشید ، رنگ راکتیوآبی ۱۹ ، محیط های آبی