Central Composite Design of Process Parameters through Toxic Amaranth Dye Photocatalysis by CNT

Central Composite Design of Process Parameters through Toxic Amaranth Dye Photocatalysis by CNT

صنايع رنگرزي و نساجي يكي از مصرف كنندگان آب به شمار مي‌روند و مقدار قابل توجهي پساب نيز در مراحل مختلف فرآيند در اين صنايع توليد مي‌شود. در اين واحدها به علت تنوع روش هاي توليد پساب¬هاي مختلفي كه از نظر كيفيت شيميايي و از نظر كميت تفاوت زيادي با يكديگر دارند توليد مي¬گردد. آمارانت نوعي ماده رنگزاي سنتزي و از دسته رنگهاي آزو مي باشد كه به طور گسترده اي براي رنگرزي مواد در صنايع توليدي چوب كاغذ و پارچه و غيره به كار مي رود. در اين تحقيق جذب ماده رنگزاي آمارانت از محلول با استفاده از نانولوله كربني بررسي شد. غلظت ماده اوليه غلظت كاتاليست pH و زمان واكنش يه عنوان متغير هاي موثر در فرايند حذف مورد بررسي قرار گرفت. مدلسازي و بهينه¬سازي فرآيند جذب با استفاده از روش رويه پاسخ مورد مطالعه و بررسي قرار گرفت. حداكثر راندمان جذب آمارانت در مدت زمان 60 دقيقه براي نانولوله¬هاي كربني به طور ميانگين در حدود 94/98درصد بدست آمد. نتايج نشان داد كه تغيير در غلظت آمارانت و pH تغيير چشمگيري در راندمان كلي جذب آمارانت ايجاد مي¬كند. همچنين مشاهده شد كه بيشترين تغييرات در30 دقيقة اوليه از فرآيندها به وقوع مي¬پيوندد. نتايج حاصل از مدلسازي نشان داد كه زمان فرآيند بيشترين تأثير را در راندمان جذب دارد. نتايج بدست آمده از بهينه سازي با استفاده از روش رويه پاسخ تطابق خوبي با نتايج تجربي نشان داد.

Amaranth is a harmful compound in wastewaters, and elimination of it would reduce its environmental impact and health risk effects. In the present work carbon nano tube (CNT) were synthesized using a simple chemical method to remove the amaranth dye under UV irradiation. The process operating conditions were designed by central composite design (CCD) with a modified linear model to predict the variables. To investigate the variables and interaction between them, analysis of variance was used with high F-value (1.44) low P-value (0.0409) non-significant lack of fit the determination coefficient of 0.898 and the adequate precision of 7.25. Experimental and simulated values of the efficiency illustrated a good correlation of the model and data. The optimum parameters, i.e. catalyst amount (0.14 %), initial concentration (7.38 mg L-1), reaction time (47.75 s) and pH (2.83) for the highest percentage of decolorization (90.20 %) were attained.