بررسي آزمايشگاهي اثر pHو توان الكتريكي مصرفي بر ثابت سرعت تخريب سونوشيميايي 4-نيتروفنول

Experimental investigation of the effect of pH and electric power consumption on the rate constant of sonochemical degradation of 4-nitrophenol

استفاده از امواج فراصوت يك تكنيك موثر در تصفيه آب و حذف آفت كش‌ها از آن مي‌باشد. هدف از اين كار بررسي اثرات امواج فراصوت فركانس بالا تحت شرايط مختلف بر حذف 4-نيتروفنل موجود در آب آلوده مي‌باشد. به اين منظور از يك راكتور ناپيوسته مجهز به شش ترنسديوسر فراصوت با فركانس MHz 7/1 استفاده شد. اثر pH محلول و توان الكتريكي مصرفي براي فعال سازي ترنسديوسرها بر ثابت سرعت تخريب 4-نيتروفنول در دماي ثابت مورد بررسي قرار گرفت. آزمايشها در pH برابر با 5، 6 و 7 و توان الكتريكي W 50، 80 و 110 انجام شد. نتايج حاصل از آزمايش‌ها نشان داد كه تخريب 4-نيتروفنول از يك واكنش شبه مرتبه اول تبعيت مي‌كند و ثابت سرعت تخريب 4-نيتروفنول با توان موج رابطه مستقيم و با pH محلول رابطه عكس دارد. بيشترين ثابت سرعت حذف 4-نيتروفنول از آب تحت تشعشع امواج MHz 7/1، 0055/0 است كه مربوط به 5=pH و توان W 110 مي‌باشد. به طور كلي، نتايج به دست آمده نقش موثر امواج فراصوت MHz 7/1 در حذف 4-نيتروفنول از آب را به خوبي نشان داد.

Using ultrasonic wave is an effective technique in treating and eliminating pesticides. The aim of this study is to investigate the effects of high-frequency ultrasound waves to remove 4-nitrophenol from contaminated water under different conditions. For this purpose, a batch reactor equipped with six 1.7 MHz ultrasound transducers was used. The effects of pH and electrical power consumption to actuate the transducers were investigated at a constant temperature. The experiments were performed at pH 5, 6 and 7 and electric power 50, 80 and 110 W. The results showed that the degradation of 4-nitrophenol obeys a pseudo-first-order reaction and the rate constant increases with increasing wave power while it is decreased with increasing the pH of the solution. At pH=5 and the electric power of 110 W, the 1.7 MHz ultrasonic waves showed the most degradation of 4-nitrophenol with the constant rate of 0.0055. Generally, the obtained results showed the important role of 1.7 MHz waves in removing 4-nitrophenol from water.