مقايسه كارآيي فرايندهاي فتوليز و التراسونوليز در تجزيه رنگزاي راكتيو قرمز 198

Comparison of Photolysis and Sonolysis Processes for Degradation of Reactive Red 198

زمينه و هدف: رنگزاهاي آزو به عنوان دسته اي از رنگزاها، كاربردهاي گوناگوني در صنايع مختلف دارند كه پتانسيل جهش زايي و سرطان زايي برخي از اين نوع رنگزاها معلوم شده است. اين مطالعه به منظور بررسي ميزان تجزيه رنگزاي راكتيو قرمز 198 توسط فرايند هاي فتوليز، التراسونوليز، فتوليز ـ پراكسيد هيدروژن و التراسونوليزـ پراكسيد هيدروژن انجام شد. روش بررسي: فرايند فتوليز با استفاده از يك فتوراكتور مجهز شده به يك لامپ كم فشار بخار جيوه (طول موج كوتاه) و با توان 55 وات و فرايند التراسونوليز توسط يك سونوراكتور مجهز شده به يك مبدل صفحه اي 42 كيلو هرتز با توان 170 وات در مقياس آزمايشگاهي با تاكيد بر اثرات انواع پارامترهاي موثر بر روي روند رنگبري و راندمان تخريب رنگ انجام گرديد. يافته ها: نتايج نشان داد كه راندمان حذف رنگزا توسط فرايندهاي التراسونوليز و التراسونوليزـ پراكسيد هيدروژن بسيار كم و قابل صرف نظر است. تقريبا حذف كامل رنگزاي راكتيو قرمز 198 با غلظت اوليه 20 ميلي گرم در ليتر در فرايند فتوليز ـ پراكسيد هيدروژن بعد از مدت زمان 10 دقيقه بدست آمد. همچنين مشخص شد كه pH پايين و غلظت كمتر رنگزا براي تجزيه مناسب تر است و هر گونه افزايش در غلظت اوليه رنگزا منجر به كاهش سرعت تخريب مي شود. هم چنين نتايج حاصل نشان داد كه ثابت هاي سينتيكي فرايندهاي التراسونوليز و فتوليز به ترتيب از درجه اول كاذب و درجه اول پيروي مي نمابد. نتيجه گيري: فرايند فتوليز ـ پراكسيد هيدروژن در خصوص تجزيه رنگ نسبت به ساير فرايندها بسيار موثر تر عمل مي كند و سرعت واكنش نسبت به پارامترهاي بهره برداري حساس بوده و با افزايش دز پراكسيد هيدروژن تا غلظت 15 ميلي مول افزايش مي يابد.

Backgrounds and Objectives: Carcinogenic and mutagenic potential of some azo dyes as a category of common dyes in different types of industries has been reported. The degradation of one commercially available dyestuff [C.I. Reactive Red 198 (RR 198)] by means of ultraviolet radiation (UV), ultrasonic irradiation (US), UV/H202 and US/H902 processes was investigated. Materials and Methods: Photolysis process was accomplished in a laboratory-scale batch photoreactor equipped with an 55 W immersed-type low-pressure mercury vapour lamp (UVC) and sonication in a sonoreactor with low frequency (42 kHz) plate type transducer at 170 W of acoustic power with emphasis on the effect of various parameters on decolouration and degradation efficiency. Results: Initial results showed that, color removal efficiencies by US and US/H202 processes were negligible. Almost complete disappearance of RR 198 (20 mg/L) in UV/H?02 process was possible to achieve after 10 min of irradiation. It is found that lower pH and lower concentration of dye favor the dye degradation. Hence any increase in initial dye concentration results in decreased decolouration rates. Also, the experimental results indicated that the kinetics of sono-oxidation and photo-oxidation processes fit well by pseudo-first order kinetics and first order reaction kinetics, respectively. Conclusion: It is concluded that UV/H202 reaction was more effective than other reactions in bleaching and the reaction rate was sensitive to the operational parameters and increased with increasing H202 concentration up to 15 mM.