Sự biến thiên hiệu suất suy giảm COD và hiệu suất dòng điện theo điện lượng Q trong quá trình khoáng hóa metyl da cam ở các mật độ dòng áp đặt khác nhau được biểu diễn trên hình 3.45.
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 0 20 40 60 80 100 H % %COD 1 mA/cm2 5 mA/cm2 10 mA/cm2 0,5 mA/cm2 Q (A.h/l) 0 100 200 300 400 500
Hình 3.45. Ảnh hưởng của mật độ dòng áp đặt đến sự biến thiên hiệu suất suy giảm COD và hiệu suất dòng theo thời gian khoáng hóa metyl da cam 1,0 mM
Tại các giá trị điện lượng Q khác nhau, với mật độ dòng áp đặt 1 mA/cm2, hiệu suất suy giảm COD và hiệu suất dòng khoáng hóa đều đạt giá trị cao hơn so với trường hợp áp đặt mật độ dòng 0,5; 5 và 10 mA/cm2. Một lần nữa khẳng định, mật độ dòng 1 mA/cm2 là tối ưu, cho phép khoáng hóa gần như hoàn toàn metyl da cam bằng hiệu ứng Fenton điện hóa. Điển hình, với điện lượng Q = 1,0 A.h/l, khi áp đặt mật độ dòng 1 mA/cm2, hiệu suất suy giảm COD đạt 74 %, cao hơn so với khi áp đặt mật độ dòng 0,5; 5 và 10 mA/cm2 với hiệu suất suy giảm COD tương ứng đạt 46 %; 66 % và 54 %.
Bên cạnh đó, hiệu suất dòng khoáng hóa ở những thời điểm đầu tiên trong quá trình khoáng hóa tại 1 mA/cm2 đạt giá trị khá cao 437,9 % so với trường hợp áp đặt mật độ dòng 0,5; 5 và 10 mA/cm2 với các giá trị tương ứng 199 %, 331,7 % và 238,8 %. Hiệu suất dòng điện tại những thời điểm đầu tiên của quá trình khoáng hóa khá cao trên 100 % được giải thích tương tự trường hợp khoáng hóa công gô đỏ.
Ngoài ra, kết quả khoáng hóa metyl da cam tại mật độ dòng 1 mA/cm2 còn được nhận biết bằng sự thay đổi màu sắc của dung dịch theo thời gian khoáng hóa (hình 3.46). Quan sát hình 3.46 cho thấy, màu sắc của dung dịch suy giảm rất nhanh theo thời gian. Sau 5 giờ khoáng hóa, dung dịch metyl da cam gần như mất màu hoàn toàn, khẳng định nồng độ của metyl da cam đã suy giảm đáng kể.
Trước xử lý Sau 1 giờ xử lý Sau 3 giờ xử lý Sau 5 giờ xử lý
Hình 3.46. Sự thay đổi màu sắc của dung dịch metyl da cam theo thời gian khoáng hóa bằng hiệu ứng Fenton điện hóa tại mật độ dòng 1 mA/cm2
Trên cơ sở các công trình nghiên cứu về cơ chế khoáng hóa các hợp chất hữu cơ họ azo đã công bố, cơ chế dự đoán của quá trình khoáng hóa metyl da cam được biểu diễn trên hình 3.47.
Hình 3.47. Dự đoán cơ chế khoáng hóa metyl da cam bằng hiệu ứng Fenton điện hóa