سامانه پژوهشی – 
بررسی تخریب سونوشیمیایی مالاشیت سبزدرمحلول آبی در حضوررادیکالهای پرسولفات فعال شده توسط یونهای کبالت  …

سامانه پژوهشی – بررسی تخریب سونوشیمیایی مالاشیت سبزدرمحلول آبی در حضوررادیکالهای پرسولفات فعال شده توسط یونهای کبالت …

شکل۱-۷- سیستم پروب ماورای صوتی مورد استفاده در سونوشیمی ………………………………………..۲۸
شکل ۲-۱-ساختمان مالاشیت سبز اسیدی ……………………………………………………………………………..۳۹
شکل ۲-۲- طیف UV-Vis محلول MG با غلظت اولیه از mgL-130 ……………………………………….42
شکل ۲-۳- نمودار کالیبراسیون محلول MG در λmax=617nm ……………………………………………..43
شکل ۳-۱- تأثیر غلظت اولیه در میزان تخریب MG در فرایند US…………………………………………..50
شکل۳-۲-نمودار نیمه لگاریتمی غلظت MG بر حسب زمان سونیکاسیون در فرایند US ……………51
شکل۳-۳-درصد رنگ زدایی برحسب زمان سونیکاسیون در تخریب سونوشیمیایی MG …………….51
شکل ۳-۴-تأثیر PS در میزان تخریب سونوشیمیاییMG …………………………………………………………55
شکل۳-۵ :درصد رنگ زدایی برحسب زمان سونیکاسیون در حضور Fe در تخریب سونوشیمیاییMG …………………………………………………………………………………………………………………………………………56
شکل۳-۶ :درصد رنگ زدایی برحسب زمان سونیکاسیون در حضور PS+Fe در تخریب سونوشیمیایی MG ………………………………………………………………………………………………………………………………….58
شکل۳-۷ :درصد رنگ زدایی برحسب زمان سونیکاسیون در حضور زرین Fe در تخریب سونوشیمیایی MG …………………………………………………………………………………………………………………………………60
شکل۳-۸ :درصد رنگ زدایی برحسب زمان سونیکاسیون در حضور Co در تخریب سونوشیمیاییMG …………………………………………………………………………………………………………………………………………61
شکل۳-۹ :درصد رنگ زدایی برحسب زمان سونیکاسیون در حضور PS+Co در تخریب سونوشیمیایی MG …………………………………………………………………………………………………………………………………..63
شکل۳-۱۰ :درصد رنگ زدایی برحسب زمان سونیکاسیون در حضور زرین Co در تخریب سونوشیمیایی MG …………………………………………………………………………………………………………………………………64
شکل ۳-۱۱:طیف FT-IR برای تخریب سونوشیمیایی MG در حضور کاتالیزور آهن …………………..۷۴
شکل ۳-۱۲:طیف FT-IR برای تخریب سونوشیمیایی MG در حضور کاتالیزور کبالت ………………..۷۶
 
فصل اول
 
کلیات
۱-۱- مقدمه
آلودگی آب عبارت است از افزایش مقدار هر معرف اعم از شیمیایی، فیزیکی یا بیولوژیکی که موجب تغییر خواص و نقش اساسی آن در مصارف ویژه‌اش شود. آلودگی آب‌ها بوسیله ضایعات کارخانجات تولید پارچه، کاغذ، چرم و صنایع داروسازی بوجود می‌آیند که این پساب‌ها درصد حذف مواد آلی ( COD ) و رنگ بالایی داشته و محیط زیست را شدیدا آلوده می‌کنند]۱[.
رنگ‌ها مهم ترین آلوده‌کننده‌ها هستند و علت بوجود آمدن مشکلات زیستی، بهداشتی و سلامتی برای انسان‌ها و سایر موجودات زنده می‌باشند. مصرف این آب‌های آلوده تهدیدی جدی برای محیط زیست است ]۳،۲[. برای مثال، صنایع نساجی باعث تولید آلودگی آب‌ها می‌شوند. پساب خروجی‌ صنایع نساجی شامل مواد رنگی، جامدات سوسپانسه، ترکیبات آلی کلردار و برخی فلزات سنگین است که دارای pH و دمای گوناگونی هستند]۴[.
در طی فرایند رنگ‌سازی %۱۵-۱ آلودگی رنگ وارد محیط زیست می‌شود. تصفیه این آب‌های آلودگی رنگی یک مسأله‌ی مهم برای صنایع می‌باشد. همچنین ترکیبات سمی بطور قابل توجهی از طریق فاضلاب‌های صنایع مختلف وارد محیط زیست می‌شود. این ترکیبات عمدتا قابلیت تجزیه حیاتی پایینی دارند و باعث آلودگی شدید محیط زیست می‌گردند]۲،۵،۶[.
۳ نوع روش تصفیه آب‌های آلوده شناخته شده‌اند: فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی]۷[ .
اغلب ترکیبات آلی آروماتیک نسبت به تخریب بیولوژیکی مقاوم هستد و روش‌های بیولوژیکی تصفیه مانند جذب سطحی توسط کربن فعال و یا روش انعقاد شیمیایی و لخته‌سازی و تکنیک اسمز معکوس بدین منظور چندان موثر نیستند چرا که این روش‌ها عمدتا آلودگی را از فاز آبی به پساب جامد انتقال می‌دهند و پسماند ثانویه‌ای تولید می‌شود که نیاز به تصفیه بیشتر دارد]۸،۹،۶[ .
در دو دهه گذشته تلاش‌های زیادی برای حذف این ترکیبات آلاینده از محیط‌های آبی صورت گرفته است. از جمله‌ی این روش‌ها می‌توان به فرایند‌های اکسیداسیون پیشرفته (AOPs) و استفاده از روش امواج التراسونیک اشاره نمود]۱۰ [.
سونوشیمی زیست‌محیطی به عنوان یک شاخه علمی رو به رشد می‌باشد که به بحث در مورد تخریب ترکیبات آلی در محلول‌های آبی توسط امواج ماورای صورت می‌پردازد، این روش به عنوان یکی از روش‌های اکسیداسیون پیشرفته طبقه‌بندی می‌شود]۱۱[. کارایی امواج ماورای صوت (US) در حذف ترکیبات آلی به تنهایی قابل توجه نمی‌باشد، بنابراین تلاش‌های زیادی برای افزایش سرعت فرایند صورت گرفته است]۱۲ [.
۱-۲- آلودگی آب‌ها
با توجه به مطالب فوق جلوگیری از آلودگی آب‌ها و تصفیه آب‌های آلوده به عنوان یک ضرورت حیاتی مطرح است که در قدم نخست باید عوامل آلوده‌کننده را شناخت که این عوامل در سه گروه اصلی طبقه‌بندی می‌شوند:

  1. فاضلاب‌ها و پساب‌ها
  2. آلودگی‌های کشاورزی
  3. سایر آلوده‌کننده‌ها

۱-۳- روش‌های نوین تصفیه آب‌های آلوده
۱-۳-۱- استفاده از فرایند‌های اکسیداسیون پیشرفته
محققین متعددی فعالیت خود را بر روی دسته‌ای از روش‌های اکسیداسیون تحت عنوان فرایند‌های اکسیداسیون پیشرفته متمرکز نموده‌اند. ویژگی عمده این فرایند‌ها این است که در دما و فشار محیط قابل انجام هستند. اگرچه فرایند‌های اکسیداسیون پیشرفته به دستجات متعددی مانند: UV/O3، UV/H2O2، UV/TiO2، US و فتولیز مستقیم توسط اشعه UV تقسیم می‌شوند، ولی ویژگی مشابه عمده آن‌ ها تولید حد واسط‌های فعال با عمر کوتاه حاوی اکسیژن مانند رادیکال هیدروکسیل می‌باشد. رادیکال‌های هیدروکسیل گونه‌های اکسیدکننده بسیار فعالی هستند که با ثابت سرعت بالا (۱۰۶-۱۰۹M-1s-1) به ترکیبات آلی حمله نموده و آن‌ ها را تخریب می‌نمایند. (جدول۱-۱).

برای دانلود فایل متن کامل پایان نامه به سایت 40y.ir مراجعه نمایید.