بررسی تجزیه فوتوکاتالیزوری ماده فعال سطحی تریتون ایکس100 و بدست آوردن شرایط بهینه آن
چکیده
مواد فعال سطحی سنتزی بخش مهمی از آلاینده های آلی محلول در اکوسیستم آبی هستند. مواد فعال سطحی غیریونی از نوع آلکیل فنیل پلی اتوکسیلات ها (تریتون ایکس n)، که n در محدوده 3 تا 40 قرار دارد؛ پرکاربردترین مواد فعال سطحی در صنایع مختلفی شامل تولید شوینده ها، امولسیون کننده ها، عوامل تر کننده، حل کننده ها و پراکنده سازها می باشند. این مواد فعال سطحی تمایلی برای تخریب بیولوژیکی ندارند و برای ته نشست فعال بیولوژیکی سمی هستند و می توانند دوره های نیمه عمر طولانی در محیط داشته باشند. در این تحقیق تخریب مشهورترین ماده فعال سطحی از گروه مواد فعال سطحی غیریونی آلکیل فنیل پلی اتوکسیلات با 5/9n= به نام تریتون ایکس 100 (tx-100) توسط روش های اکسایش فوتوکاتالیزوری و فوتواکسیداسیونی در حضور اکسنده مورد مطالعه قرار می گیرد. در فرآیند اکسیداسیون فوتوکاتالیزوی در حضور کاتالیزور دی اکسید تیتانیم تأثیر پارامترهای عملیاتی مانند غلظت کاتالیزور و ph بررسی و به اثر دو اکسند? پراکسید هیدروژن و پراکسی دی سولفات (kps) پرداخته می شود. در فرآیندهای فوتواکسیداسیونی، به عنوان فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته همگن، نیز از اکسنده های پراکسید هیدروژن و پراکسی دی سولفات استفاده می-شود. در این فرآیندها به اثر دما نیز پرداخته می شود. یک واکنشگاه استوانه ای از جنس استیل با ظرفیت 25/1 لیتر و مجهز به یک لامپ فرابنفش با توان 250 وات مورد استفاده قرار گرفته است. برای تصفیه محلولی حاوی 20 میلی گرم بر لیتر از tx-100 در آب، شرایط بهینه بدست آمده عبارتند از: 0/5 میلی گرم بر لیتر کاتالیزور دی اکسید تیتانیم، 0/34 میلی گرم بر لیتر از پراکسید هیدروژن و 3/270 میلی گرم بر لیتر از پراکسی دی سولفات پتاسیم (1 میلی مولار)، ph طبیعی و دمای 45 درجه سانتی گراد. تحت این شرایط بازدهی تخریب برای فرآیندهای uv/tio2، uv/h2o2 و uv/kps به ترتیب 9/71% (در 60 دقیقه)، 9/80% (در 60 دقیقه) و 5/98% (در 30 دقیقه) بدست آمد. بر اساس مطالعات سینتیکی، یک مدل سینتیکی توانی ساده به همراه معادله آرنیوس برای پیش بینی سرعت تخریب در فرآیند uv/kps به عنوان موثرترین فرآیند معرفی گردید و بررسی میزان مصرف انرژی (الکتریکی و گرمایی) آشکار کرد که افزایش دما، عامل موثری برای کاهش هزینه انرژی فرآیند uv/kpsدر شرایط کار شده در این پروژه می باشد