تعیین کارایی فناوری فوتوسونیک در تجزیه فنل در محیط های آبی

فنل یکی از ترکیبات معمول در فاضلاب صنایع مختلف همچون نفت و پتروشیمی، صنایع دارویی، صنایع تولید آفت کشها، صنایع رنگ و نقاشی، صنایع تولید مواد شیمیایی آلی و غیره است. آلوده شدن منابع آب به فنل یک مشکل جدی و تهدیدی برای سلامتی انسان، بدلیل سمیت بالای فنل محسوب میشود. در این مطالعه تجزیه سونوشیمیایی، فتوشیمیای ی و فتوسونوشیمیایی فنل در محیطهای آبی بررسی شده است. آزمایشات سونوشیمیایی با استفاده از یک دستگاه مولد امواج فرا صوت( 500 وات) در دو فرکانس 35 و 130 کیلو هرتز، و آزمایشات فتوشیمیایی توسط یک لامپ 400 وات از نوع بخار جیوه با فشار متوسط انجام شده است . غلظت فنل در تمام آزمایشات بین 1 الی 100 میلی گرم در لیتر بوده است. د ر این تحقیق اثر فاکتورهایی مانند pH محیط آب، غلظت اولیه فنل و مدت زمان فرآیند بررسی شد. نتایج نشان داد که اثر امواج فراصوت در اکسیداسیون فنل بطور عمده از طریق واکنش با رادیکالهای هیدروکسیل تولیدی در طی کاویتاسیون آب انجام میشود. بطور معمول سرعت تجزیه فنل توسط امو ا ج فراصوت کند است. با این حال نتایج نشان داد که سرعت تجزیه فنل در فرکانس 130 کیلو هرتز بیشتر از فرکانس 35 کیلو هرتز است. این وضعیت نشان میدهد که سرعت واکنش های مربوط به رادیکال هیدرکسیل (تولید پراکسید هیدروژن و تجزیه فنل ) در فرکانسهای بالاتر، بیشتر است. نتایج مطالعه نشان دا د که سرعت واکنش فتوشیمیایی بیشتر ا ز واکنشهای سونوشیمیا یی است . همچنین مشخص گردید که ترکیب امواج فراصوت با اشعه فرابنفش بسیار موثرتر از کاربرد تنهای هر کدام از آنها است. بنابراین با ادغام این دو روش ( فرآیند فتوسونیک )، افزایش قابل توجه تجزیه فنل به دلیل سه مکانیسم عمده شامل تجزیه فتوشیمیایی ، اکسیداسیون سونوشیمیایی و اکسیداسیون توسط ازن بوجود آمده از اثر اشعه فرابنفش بر روی اکسیژن محلول در راکتور فتوسونیک قابل حصول خواهد بود. نتایج این بررسی همچنین نشان داد که سرعت تجزیه فنل با کاهش pH محیط و غلظت اولیه فنل، در تمام فرآیندهای موردمطالعه، افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته ، سونوشیمی ، فتوشیمی ، فنل