nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy thuốc nhuộm levafix red ca bằng tác nhân h2o2uv và fe3+(c2o4)2-h2o2vis

1 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. BÙI XUÂN VỮNG LỚP: 08CHP SVTH: LƢƠNG THỊ HÀ NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY THUỐC NHUỘM LEVAFIX RED CA BẰNG TÁC NHÂN H 2 O 2 /UV VÀ Fe 3+ /C 2 O 4 2- /H 2 O 2 /VIS SVTH: LƢƠNG THỊ HÀ Lớp: 08CHP, Khoa Hóa, Trường Đại học Sư Phạm, Đại học Đà Nẵng GVHD: TS. BÙI XUÂN VỮNG Khoa Hóa, Trường Đại học Sư Phạm, Đại học Đà Nẵng 2 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. BÙI XUÂN VỮNG LỚP: 08CHP SVTH: LƢƠNG THỊ HÀ 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong thời đại công nghiệp cùng với sự phát triển kinh tế kéo theo sự ảnh hƣởng tới môi trƣờng và hiện nay vấn đề ô nhiễm nguồn nƣớc cũng là một mối quan tâm lớn của xã hội. Các nguồn ô nhiễm nƣớc khác nhau có chứa những hỗn hợp độc hại từ các chất ô nhiễm hữa cơ vô cơ, thêm vào đó là các kim loại nặng có tác động xấu đến môi trƣờng, đời sống thủy sinh và con ngƣời. Hiện nay, ngành công nghiệp dệt nhuộm của nƣớc ta đang trên đà phát triển với các quy mô khác nhau. Nên vấn đề xử lý nguồn nƣớc ô nhiễm do các quá trình dệt nhuộm là hết sức cần thiết. Để góp phần hạn chế và khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trƣờng do nƣớc thải dệt nhuộm, trong thời gian gần đây đã có nhiều nổ lực để giảm thiểu lƣợng và tính độc của các dòng thải công nghiệp. Nhiều công trình xử lí nƣớc thải dệt nhuộm theo từng quy mô cũng đã đƣợc đƣa vào ứng dụng. Để xử lý nguồn nƣớc thải từ các quá trình dệt nhuộm, ngƣời ta đã sử dụng các quá trình oxy hóa nâng cao (Advanced oxidation processes : AOPs). AOPs là những phƣơng pháp tạo ra một lƣợng lớn các gốc hydroxyl có hoạt tính cao, có khả năng oxi hóa hầu hết chất ô nhiễm hữu cơ thành CO 2 , H 2 O, ion vô cơ hoặc các hợp chất dễ phân hủy sinh học [7]. Tuy nhiên, những phƣơng pháp Fenton này có một số hạn chế nhƣ phản ứng chỉ đạt hiệu quả cao khi pH=2–4 và có chiếu xạ UV. UV là nguồn sáng đƣợc sử dụng phổ biến nhất trong AOPs nhƣng lại không rẻ. Quá trình quang Fenton cải tiến Fe 3+ /C 2 O 4 2- /H 2 O 2 /VIS dƣới chiếu xạ mặt trời (Fenton/mặt trời) mong đợi có thể thay thế đƣợc các quá trình Fenton truyền thống. Đây là quá trình có hiệu quả cao cho việc phân hủy màu thuốc nhuộm tận dụng đƣợc nguồn bức xạ mặt trời, giá thành xử lí rất thấp lại thân thiện với môi trƣờng. Quá trình này đặc biệt hữu ích cho xử lí nƣớc thải dệt nhuộm ở các vùng nhiệt đới và xích đạo [6]. Do phƣơng pháp có nhiều ƣu điểm nhƣ chi phí xử lí tƣơng đối thấp, hóa chất dễ tìm, ít độc hại và khá hiệu quả nên chúng tôi quyết định chọn đề tài “Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy thuốc nhuộm Levafix red CA bằng tác nhân 3 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. BÙI XUÂN VỮNG LỚP: 08CHP SVTH: LƢƠNG THỊ HÀ H 2 O 2 /UV và Fe 3+ /C 2 O 4 2- /H 2 O 2 /VIS” với mong muốn góp phần nhỏ bé vào việc xử lí nƣớc thải dệt nhuộm. 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Tìm đƣợc các giá trị tối ƣu của nồng độ chất phản ứng, chất xúc tác, độ pH, thời gian phản ứng và nhiệt độ thích hợp để quá trình phân hủy thuốc nhuộm hoạt tính Levafix red CA đạt hiệu quả cao nhất bởi các tác nhân H 2 O 2 /UV và Fe 3+ /C 2 O 4 2- / VIS/H 2 O 2 . 3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tƣợng nghiên cứu Các mẫu giả tự tạo chứa thuốc nhuộm Levafix red CA. 3.2. Phạm vi nghiên cứu Đề tài đƣợc thực hiện trong phòng thí nghiệm trƣờng Đại học Sƣ phạm - Đà Nẵng. 4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4.1. Nghiên cứu lý thuyết - Phân tích và tổng hợp lý thuyết: nghiên cứu cơ sở khoa học của đề tài. - Nghiên cứu giáo trình và tài liệu tham khảo có liên quan đến đề tài. Dùng toán học thống kê để xử lý kết quả. - Trao đổi với giáo viên hƣớng dẫn. 4.2. Nghiên cứu thực nghiệm - Xác định nhu cầu oxi hoá học COD bằng phƣơng pháp Bicromat tiêu chuẩn Cr 2 O 7 2- /Cr 3+ . - Xác định độ chuyển hoá của Levafix red CA bằng phƣơng pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV – VIS. 5. KẾT CẤU CỦA ĐỀ TÀI Nội dung của đề tài đƣợc trình bày trong 3 chƣơng: Chƣơng I: Tổng quan tài liệu Chƣơng II: Phƣơng pháp thực nghiệm Chƣơng III: Kết quả và thảo luận 6. ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI 4 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. BÙI XUÂN VỮNG LỚP: 08CHP SVTH: LƢƠNG THỊ HÀ - Kết quả nghiên cứu này là cơ sở cho những nghiên cứu sâu hơn về vấn đề phân hủy các chất hữu cơ độc hại bằng xúc tác quang Fenton. - Làm tài liệu cho sinh viên khóa sau. 5 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. BÙI XUÂN VỮNG LỚP: 08CHP SVTH: LƢƠNG THỊ HÀ CHƢƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. TỔNG QUAN VỀ THUỐC NHUỘM Ngành dệt nhuộm là một trong những ngành quan trọng và rất đƣợc quan tâm trong xã hội ngày nay, vì nó gắn liền với nhu cầu cơ bản của con ngƣời là ăn mặc. Sự đòi hỏi về sản lƣợng và chất lƣợng sản phẩm ngày càng cao, cùng với sự đa dạng về mẫu mã, màu sắc của sản phẩm. Với từng loại vải thì ngƣời ta có thể sử dụng thuốc nhuộm hoàn nguyên, thuốc nhuộm phân tán hay thuốc nhuộm hoạt tính và với mỗi loại thuốc nhuộm lại yêu cầu môi trƣờng khác nhau nên tính chất nƣớc thải cũng khác nhau. Nhu cầu sử dụng nƣớc trong nhà máy dệt nhuộm là rất lớn vì nó thông qua rất nhiều công đoạn và thay đổi theo các mặt hàng khác nhau. 1.1.1. Giới thiệu về thuốc nhuộm Thuốc nhuộm là những chất hữu cơ có màu, hấp thụ mạnh một phần nhất định của quang phổ ánh sáng nhìn thấy và có khả năng gắn kết vào vật liệu dệt trong những điều kiện nhất định (tính gắn màu). Thuốc nhuộm có thể có nguồn gốc thiên nhiên hoặc tổng hợp. Hiện nay, con ngƣời hầu nhƣ chỉ sử dụng thuốc nhuộm tổng hợp. Đặc điểm nổi bật của các loại thuốc nhuộm là độ bền màu - tính chất không bị phân hủy bởi những điều kiện, tác động khác nhau của môi trƣờng, đây vừa là yêu cầu với thuốc nhuộm lại vừa là vấn đề với xử lý nƣớc thải dệt nhuộm. Màu sắc của thuốc nhuộm có đƣợc là do cấu trúc hóa học của nó: một cách chung nhất, cấu trúc thuốc nhuộm bao gồm nhóm mang màu và nhóm trợ màu. Nhóm mang màu là những nhóm chứa các nối đôi liên hợp với hệ điện tử π linh động nhƣ >C=C<, >C=N-, >C=O, -N=N Nhóm trợ màu là những nhóm thế cho hoặc nhận điện tử, nhƣ -SOH, -COOH, -OH, NH 2 , đóng vai trò tăng cƣờng màu của nhóm mang màu bằng cách dịch chuyển năng lƣợng của hệ điện tử. 6 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. BÙI XUÂN VỮNG LỚP: 08CHP SVTH: LƢƠNG THỊ HÀ 1.1.2. Phân loại thuốc nhuộm Thuốc nhuộm tổng hợp rất đa dạng về thành phần hóa học, màu sắc, phạm vi sử dụng. Tùy thuộc cấu tạo, tính chất và phạm vi sử dụng, thuốc nhuộm đƣợc phân chia thành các họ, các loại khác nhau. Có hai cách phân loại thuốc nhuộm phổ biến nhất: + Phân loại theo cấu trúc hóa học + Phân loại theo đặc tính áp dụng 1.1.2.1. Phân loại theo cấu trúc hóa học Thuốc nhuộm azo: nhóm mang màu là nhóm azo (-N=N-). Đây là họ thuốc nhuộm quan trọng nhất và có số lƣợng lớn nhất, chiếm khoảng 60-70% số lƣợng các thuốc nhuộm tổng hợp, chiếm 2/3 các màu hữu cơ trong Color Index. Thuốc nhuộm antraquinon: trong phân tử thuốc nhuộm chứa một hay nhiều nhóm antraquinon hoặc các dẫn xuất của nó: Họ thuốc nhuộm này chiếm đến 15% số lƣợng thuốc nhuộm tổng hợp. Thuốc nhuộm triaryl metan: triaryl metan là dẫn xuất của metan mà trong đó nguyên tử C trung tâm sẽ tham gia liên kết vào mạch liên kết của hệ mang màu: diaryl metan triaryl metan Họ thuốc nhuộm này phổ biến thứ 3, chiếm 3% tổng số lƣợng thuốc nhuộm. 7 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. BÙI XUÂN VỮNG LỚP: 08CHP SVTH: LƢƠNG THỊ HÀ Ngoài ra, còn các họ thuốc nhuộm khác ít phổ biến, ít có quan trọng hơn nhƣ: thuốc nhuộm nitrozo, nitro, polymetyl, arylamin, azometyn, thuốc nhuộm lƣu huỳnh… 1.1.2.2. Phân loại theo đặc tính áp dụng Thuốc nhuộm hoàn nguyên: bao gồm thuốc nhuộm hoàn nguyên không tan và thuốc nhuộm hoàn nguyên tan. Khoảng 80% thuốc nhuộm hoàn nguyên thuộc nhóm antraquinon. Thuốc nhuộm trực tiếp: đây là loại thuốc nhuộm anion có khả năng bắt màu trực tiếp vào xơ sợi xenllulo và dạng tổng quát: Ar-SO 3 Na. Khi hòa tan trong nƣớc, nó phân ly cho về dạng anion thuốc nhuộm và bắt màu vào sợi. Trong mỗi màu thuốc nhuộm trực tiếp có ít nhất 70% cấu trúc azo, còn tính trong tổng số thuốc nhuộm trực tiếp thì có đến 92% thuộc lớp azo. Thuốc nhuộm bazơ – cation: Các thuốc nhuộm bazơ trƣớc đây dùng để nhuộm tơ tằm, ca bông cầm màu bằng tananh, là các muối clorua, oxalat hoặc muối kép của bazơ hữu cơ. Chúng dễ tan trong nƣớc cho cation mang màu. Các thuốc nhuộm bazơ biến tính phân tử đƣợc đặc trƣng bởi một điện tích dƣơng không định vị - gọi là thuốc nhuộm cation, dùng để nhuộm xơ acrylic. Thuốc nhuộm axit: là muối của axit mạnh và bazơ mạnh nên chúng tan trong nƣớc phân ly thành ion: Ar-SO 3 Na → Ar-SO 3 - + Na + , anion mang màu thuốc nhuộm tạo liên kết ion với tâm tích điện dƣơng của vật liệu. Thuốc nhuộm axit có khả năng tự nhuộm màu xơ sợi protein (len, tơ tằm, polyamit) trong môi trƣờng axit. Xét về cấu tạo hóa học có 79% thuốc nhuộm axit azo, 10% là antraquinon, 5% triarylmetan và 6% các lớp hóa học khác. Thuốc nhuộm hoạt tính: là thuốc nhuộm anion tan, có khả năng phản ứng với xơ sợi trong những điều kiện áp dụng tạo thành liên kết cộng hóa trị với xơ sợi. Trong cấu tạo của thuốc nhuộm hoạt tính có một hay nhiều nhóm hoạt tính khác nhau, quan trọng nhất là các nhóm: azo, vinylsunfon, halotriazin và halopirimidin. Là loại thuốc nhuộm duy nhất có liên kết cộng hóa trị với xơ sợi tạo độ bền màu giặt và độ bền màu ƣớt rất cao nên thuốc nhuộm hoạt tính là một trong những thuốc 8 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. BÙI XUÂN VỮNG LỚP: 08CHP SVTH: LƢƠNG THỊ HÀ nhuộm đƣợc phát triển mạnh mẽ nhất trong thời gian qua đồng thời là lớp thuốc nhuộm quan trọng nhất để nhuộm vải sợi bông và thành phần bông trong vải sợi pha. Tuy nhiên, thuốc nhuộm hoạt tính có nhƣợc điểm là: trong điều kiện nhuộm, khi tiếp xúc với vật liệu nhuộm (xơ sợi), thuốc nhuộm hoạt tính không chỉ tham gia vào phản ứng với vật liệu mà còn bị thủy phân. 1.1.2.3. Levafix red CA Levafix red CA là thuốc nhuộm hoạt tính, một trong những loại thuốc nhuộm của công ty Dystar. Chúng đƣợc sử dụng trong ngành dệt nhuộm để nhuộm và in hoa cho các vật liệu xenlulo, tơ tằm, len, vật liệu từ xơ polyamit. Trạng thái thuốc nhuộm levafix red CA: rắn dạng bột, có màu đỏ. Ƣu điểm: - Levafix red CA thích hợp cho tất cả các quá trình nhuộm, cả khi ở nhiệt độ cao. - Có độ bền màu cao. - Khả năng tái sinh tốt. - Có thể kết hợp với tất cả các thuốc nhuộm levafix và remazol để tạo thành gam màu phù hợp. 1.2. TÁC HẠI CỦA VIỆC Ô NHIỄM THUỐC NHUỘM[3] Tác hại gây ung thƣ và nghi ngờ gây ung thƣ cho con ngƣời: không có loại thuốc nhuộm nào nằm trong nhóm gây ung thƣ cho ngƣời. Chủ yếu là thuốc nhuộm benzidin, có tác hại gây ung thƣ. Các nhà sản xuất châu Âu đã ngừng sản xuất loại này, nhƣng trên thực tế chúng vẫn đƣợc tìm thấy trên thị trƣờng do giá thành rẻ và hiệu quả nhuộm màu cao. Nƣớc thải công nghệ dệt nhuộm phát sinh từ nhiều công đoạn và độ kiềm cao làm tăng độ pH của nƣớc, gây độc cho các loài thủy sinh, gây ăn mòn các công trình thoát nƣớc và hệ thống xử lí nƣớc thải. Độ màu cao do lƣợng thuốc nhuộm dƣ đi vào nƣớc thải gây màu cho dòng tiếp nhận và cản trở sự hấp thụ oxy và ánh sáng mặt trời, ảnh hƣởng tới quá trình quang hợp của các loài thủy sinh, ảnh hƣởng xấu tới cảnh quan. 9 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. BÙI XUÂN VỮNG LỚP: 08CHP SVTH: LƢƠNG THỊ HÀ 1.3. CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI HIỆN NAY[4] 1.3.1. Phƣơng pháp xử lý cơ học Xử lí cơ học là loại bỏ các tạp chất không hòa tan trong nƣớc thải bằng cách nhƣ: lắng cặn, gạt nổi, lọc… Phƣơng pháp này áp dụng cho các chất ô nhiễm không tan, có khối lƣợng riêng khác nƣớc, hoặc ở dạng hạt có kích thƣớc lớn. 1.3.2. Phƣơng pháp hóa lý 1.3.2.1. Phương pháp keo tụ Hiện tƣợng keo tụ là hiện tƣợng các hạt keo cùng loại có thể hút nhau tạo thành những tập hợp hạt có kích thƣớc và khối lƣợng đủ lớn để có thể lắng xuống do trọng lực trong một thời gian đủ ngắn. 1.3.2.2. Phương pháp hấp phụ Các chất hữu cơ trong nƣớc khó hay không thể phân huỷ sinh học có thể hấp phụ lên các chất thích hợp. Các chất hấp phụ có thể dùng: than hoạt tính, than cốc, bụi khói lò, than bùn, than nâu, các polime tổng hợp, các khoáng vô cơ. Nhƣợc điểm của phƣơng pháp này là chuyển chất màu từ pha này sang pha khác và tốn thời gian, tạo một lƣợng thải sau hấp phụ, không xử lí triệt để. 1.3.3. Phƣơng pháp sinh học Cơ sở của phƣơng pháp sinh học là sử dụng các vi sinh vật để phân hủy các hợp chất hữu cơ trong nƣớc thải. Phƣơng pháp sinh học đặt hiệu quả cao trong xử lý nƣớc thải chứa các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học với pH, nhiệt độ, chủng vi sinh thích hợp và không chứa các chất độc làm ức chế vi sinh. Tuy nhiên nƣớc thải xƣởng nhuộm chứa thuốc nhuộm rất bền vi sinh hầu nhƣ không bị phân hủy sinh học. Vì vậy để xử lý nƣớc thải dệt nhuộm cần qua hai bƣớc: tiền xử lý chất hữu cơ khó phân giải sinh học chuyển chúng thành những chất có thể phân hủy sinh học, tiếp theo là dùng phƣơng pháp vi sinh. 1.3.4. Phƣơng pháp điện hóa Phƣơng pháp này dựa trên cơ sở quá trình oxy hóa-khử xảy ra trên các điện cực. Ở anot, nƣớc và các ion clorua bị oxy hóa dẫn đến sự hình thành O 2 , O 3 , Cl 2 và các gốc là tác nhân oxy hóa các chất hữu cơ trong dung dịch. Quá trình khử điện hóa các hợp chất 10 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. BÙI XUÂN VỮNG LỚP: 08CHP SVTH: LƢƠNG THỊ HÀ hữu cơ nhƣ thuốc nhuộm ở catot, kết hợp với phản ứng oxy hóa điện hóa và quá trình tuyển nổi, keo tụ điện hóa dẫn đến hiệu suất xử lý màu và khoáng hóa cao. Phƣơng pháp điện hóa với điện cực nhôm hoặc sắt là công nghệ xử lý hiệu quả độ màu, COD, BOD, TOC, kim loại nặng, chất rắn lơ lửng. Nghiên cứu cho thấy hiệu suất xử lý các loại nƣớc thải từ xƣởng nhuộm chứa nhiều loại thuốc nhuộm khác nhau có khả năng đạt tới 90%. 1.3.5. Phƣơng pháp hóa học Ƣu điểm nổi bật của các phƣơng pháp hóa học so với các phƣơng pháp hóa lý là biến đổi, phân hủy chất ô nhiễm (chất màu) thành các chất dễ phân hủy sinh học hoặc không ô nhiễm chứ không phải chuyển chúng từ pha này sang pha khác. So với phƣơng pháp vi sinh thì tốc độ xử lý chất thải bằng phƣơng pháp hóa học nhanh hơn nhiều. 1.3.5.1. Khử hóa học Đƣợc ứng dụng trong trƣờng hợp nƣớc thải chứa các chất dễ bị khử. Phƣơng pháp khử hóa học hiệu quả với các thuốc nhuộm azo nhờ phân giải liên kết azo tạo thành các amin thơm không màu có khản năng phân giải vi sinh hiếu khí tốt hơn thuốc nhuộm gốc. 1.3.5.2. Oxy hóa hóa học a/ Oxy hóa bằng các tác nhân oxy hóa thông thường Các chất oxy hóa thông thƣờng nhƣ clo, clodioxit, natri hipoclorit, kali permanganate, ozon, dicromat, hidropeoxit… có thể đƣợc dùng để oxy hóa các chất ô nhiễm nói chung và thuốc nhuộm nói riêng. Quá trình oxy hóa tiêu tốn một lƣợng lớn tác nhân oxy hóa. Do đó, quá trình oxy hóa hóa học chỉ đƣợc sử dụng trong trƣờng hợp khi chất ô nhiễm không thể loại bỏ bằng các phƣơng pháp khác. b/ Oxy hóa nâng cao (Advanced Oxidation Processes - AOPs) Các quá trình oxi hóa tiên tiến dựa trên sự tạo thành các gốc tự do hoạt động nhƣ OH * , gốc tự do này đóng vai trò một tác nhân oxi hóa không chọn lọc. Các quá trình oxi hóa tiên tiến phân biệt nhau ở cách thức tạo ra gốc tự do. Gốc tự do có thể đƣợc tạo ra bằng nhiều cách: chiếu tia UV, sự phân ly của H 2 O 2 (có xúc tác), O 3 . c/ Các quá trình quang hóa [...]... sự ảnh hưởng của pH đến sự phân hủy của Levafix red CA Nồng độ của Levafix red CA là 100ppm, [H2O2] = 80ppm, thí nghiệm phân hủy Levafix red CA trong bình phản ứng đèn UV Thay đổi pH lần lƣợt là 2, 3, 4, 5, 6 2.6.1.2 Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ H2O2 đến sự phân hủy Levafix red CA Nồng độ của Levafix red CA là 100ppm, nhiệt độ thí nghiệm: đƣợc thực hiện ở nhiệt độ phòng, pH: 3, Thí nghiệm phân hủy. .. tiếp trên catot theo phƣơng trình sau: Fe3+ + e Fe2+ Quá trình Fenton điện hóa bao gồm 2 chu trình : chu trình oxi hóa – khử các ion sắt và chu trình oxi hóa nƣớc và khử oxi trên các điện cực Trong quá trình Fenton điện hóa tùy theo cách đƣa nguồn ion Fe2+ vào hệ còn phân biệt 2 quá trình: quá trình Fenton Catốt và quá trình Fenton Anốt 1.4.3.2 Fenton- HA Quá trình Fenton mang lại hiệu quả rất cao trong... phổ hấp thụ phân tử UV-VIS LỚP: 08CHP SVTH: LƢƠNG THỊ HÀ 29 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG III GVHD: TS BÙI XUÂN VỮNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 KẾT QUẢ KHẢO SÁT SỰ PHÂN HỦY LEVAFIX RED CA BẰNG HỆ PHẢN ỨNG H2O2/UV 3.1.1 Kết quả khảo sát sự ảnh hƣởng của pH đến sự phân hủy Levafix red CA a/ Hiệu suất chuyển hóa Levafix red CA( %) Bảng 3.1: Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất chuyển hóa Levafix red CA( %) pH 3 phút... Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của pH đến sự chuyển hóa COD(%) Từ kết quả ở hình 3.1 và 3.2 cho thấy khi tăng pH thì khả năng phân hủy Levafix red CA cũng tăng nhƣng chậm và sau đó lại giảm Vì thuốc nhuộm khó phân hủy trong môi trƣờng pH cao Nó sẽ làm chậm quá trình phản ứng và đạt hiệu suất không cao Khi pH từ 4 – 5 thì hiệu suất chuyển hóa là cao nhất với hiệu suất chuyển hóa là 32.7% và hiệu suất COD... thể hiện ảnh hưởng của nồng độ H2O2 ban đầu đến hiệu suất COD(%) Kết quả từ hình 3.3 và 3.4 cho thấy việc tăng [H2O2] làm hiệu suất phân hủy và hiệu suất COD của Levafix red CA tăng lên nhƣng tăng chậm Hiệu suất chuyển hóa chỉ đạt 33% và hiệu suất COD cũng chỉ 26% với nồng độ H2O2 là 120ppm sau 21 phút xử lý Vì trong quá trình phân hủy thì H2O2 bị phân ly, tạo ra gốc OH* và phân hủy thuốc nhuộm nhƣng... nồng độ H2O2 đến sự phân hủy Levafix red CA Nồng độ của Levafix red CA là 100ppm, pH = 3, [Fe3+] = 16ppm, thí ngiệm đƣợc thực hiện với ánh sáng mặt trời [H2O2] thay đồi lần lƣợt là: 40ppm, 60ppm, 80ppm, 100ppm, 120ppm Tƣơng ứng với thể tích lần lƣợt là 0.2ml, 0.3ml, 0.4ml, 0.5ml, 0.6ml 2.6.2.3 Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ Fe3+ đến sự phân hủy Levafix red CA Nồng độ của Levafix red CA là 100ppm,... không cao nên dựa vào kết quả tăng không đáng kể khi tăng nhiệt độ trong quá trình xử lý nên chúng tôi chọn nhiệt độ phản ứng là ở 300C LỚP: 08CHP SVTH: LƢƠNG THỊ HÀ 35 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI XUÂN VỮNG 3.2 KẾT QUẢ KHẢO SÁT SỰ PHÂN HỦY LEVAFIX RED CA BẰNG HỆ PHẢN ỨNG Fe3+/C2O42-/H2O2/VIS 3.2.1 Kết quả khảo sát sự ảnh hƣởng của pH đến sự phân hủy Levafix red CA a/ Hiệu suất chuyển hóa Levafix red. .. phòng, pH: 3, Thí nghiệm phân hủy Levafix red CA trong bình phản ứng đèn UV [H2O2] thay đổi lần lƣợt là: 40ppm, 60ppm, 80ppm, 100ppm, 120ppm Tƣơng ứng với thể tích lần lƣợt là 0.2ml, 0.3ml, 0.4ml, 0.5ml, 0.6ml 2.6.1.3 Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự phân hủy Levafix red CA Nồng độ của Levafix red CA là 100ppm, [H2O2] = 80ppm, thí nghiệm phân hủy Levafix red CA trong bình phản ứng đèn UV LỚP:... H+ K = 1.58 x 10–5 M–1s 1.4.6 Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình Fenton[5] [8] 1.4.6.1 Ảnh hưởng của độ pH Trong các phản ứng Fenton, độ pH ảnh hƣởng lớn đến tốc độ phản ứng và nồng độ Fe(III) ở pH < 3 chúng sẽ nằm dới dạng Fe3+(aq) và khi pH gần đến sát 3 là dạng Fe(OH)2+(aq) và khi 3 < pH < 7 chúng ở dạng Fe(OH)2+(aq) Do đó trong môi trƣờng axit sẽ rất thuận lợi cho quá trình tạo gốc hydroxyl tự do... 28.1% sau 21 phút phản ứng Dựa vào kết quả đạt tối ƣu nhất ở pH từ 4 - 5 nên chúng tôi chọn pH của phản ứng là ở 4 – 5 LỚP: 08CHP SVTH: LƢƠNG THỊ HÀ 31 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS BÙI XUÂN VỮNG 3.1.2 Kết quả khảo sát sự ảnh hƣởng của nồng độ H2O2 ban đầu đến sự phân hủy Levafix red CA a/ Hiệu suất chuyển hóa Levafix red CA( %) Bảng 3.3: Ảnh hưởng của nồng độ H2O2 ban đầu đến hiệu suất chuyển hóa (%) . tìm, ít độc hại và khá hiệu quả nên chúng tôi quyết định chọn đề tài Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy thuốc nhuộm Levafix red CA bằng tác nhân 3 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD:. LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. BÙI XUÂN VỮNG LỚP: 08CHP SVTH: LƢƠNG THỊ HÀ NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY THUỐC NHUỘM LEVAFIX RED CA BẰNG TÁC NHÂN H 2 O 2 /UV VÀ Fe 3+ /C 2 O 4 2- /H 2 O 2 /VIS. ứng, chất xúc tác, độ pH, thời gian phản ứng và nhiệt độ thích hợp để quá trình phân hủy thuốc nhuộm hoạt tính Levafix red CA đạt hiệu quả cao nhất bởi các tác nhân H 2 O 2 /UV và Fe 3+ /C 2 O 4 2- /