ارتقاء کارایی جذب خاک اره بوسیله ی امواج فراصوت: بهینه سازی توسط روش سطح پاسخ، مطالعات سینتیک و ترمودینامیک

Dor:۹۸.۱۰۰۰/۱۷۳۵-۰۹۱۳.۱۳۹۸.۳۴.۱۶.۶۶.۱.۱۵۷۵.۱۶۰۳ یکی از مهمترین منابع آلودگی محیط زیست رنگ ناشی از فاضلاب صنایع رنگ می باشد که برای انسان و محیط زیست مخاطراتی ایجاد می کند. لذا هدف از این مطالعه، بررسی کارایی حذف رنگ متیلن بلو از محیط های آبی بوسیله ی خاک اره با استفاده از امواج فراصوت توسط روش پاسخ سطح می باشد. از آزمایشات ناپیوسته به منظور ارزیابی اثر غلظت رنگ، زمان فراصوت، دوز جاذب و pH در حذف رنگ از محیط های آبی استفاده شد. در آزمایشات از روش پاسخ سطح به منظور ارزیابی اثرات متقابل این متغیرها استفاده شد. غلظت رنگ نمونه ها با استفاده از اسپکتروفتومتر در طول موج ۶۶۴ نانومتر اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که مقادیر پارامترهای بهینه برای دستیابی به حداکثر بازده حذف رنگزا، غلظت اولیه رنگزا ۲۰ میلی گرم بر لیتر، زمان واکنش ۸ دقیقه، مقدار جاذب ۴ گرم بر لیتر وpH اولیه ی ۹ می باشند. بیشترین و کمترین درصد حذف رنگ به ترتیب ۲۹/۹۲ و ۵/۴۷ درصد حاصل شد. آزمون آنالیز واریانس نشان داد که مدل نمایی، بهترین مدل برای تبیین برهم کنش متغیرهای مطالعه می باشد. بر اساس نتایج آنالیز واریانس مقدار بالای ضریب تعیین نشان می دهد که مقادیر آزمایشگاهی با مقادیر پیش بینی شده تطابق خوبی دارند (۹۴۸۶/۰=۲R). علاوه بر این آنالیز آماری نتایج نشان داد که در محدوده مطالعه شده، pH و مقدار جاذب اثر قابل توجهی روی راندمان حذف رنگزا دارند. داده های انرژی آزاد گیبس و آنتالپی نشان دهنده فرآیند خودبخودی و گرماگیر می باشد. همچنین بررسی مدل های سینتیکی شبه مرتبه اول و دوم نشان داد که فرآیند با مدل سینتیکی شبه درجه دوم مطابقت دارد.

کلیدواژه ها:

رنگ متیلن بلو ، جذب سطحی ، فراصوت ، روش پاسخ سطح ، طرح مرکب مرکزی ، سینتیک و ترومودینایک جذب