5. Kết câu luận văn
3.4.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của phức sắt oxalat
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ phức sắt oxalat đến giá trị mật độ quang và hiệu suất phân hủy Atrazine được trình bày dưới bảng 3.15 và bảng 3.16.
Bảng 3.16. Ảnh hưởng của nồng độ phức sắt oxalat đến giá trị mật độ quang
Thời gian (phút) [Fe(C2O4)33-]ppm 10 20 30 40 50 60 15 0.2287 0,2141 0.1954 0.1996 0.2163 0.2426 25 0.1088 0.1036 0.0998 0.1005 0.1005 0.1043 50 0.1150 0.1138 0.1096 0.1227 0.1134 0.1155 75 0.1167 0.1235 0.2736 0.5008 - -
Bảng 3.17. Ảnh hưởng của nồng độ phức sắt oxalat đến hiệu suất phân hủy thuốc diệt cỏ Atrazine (%)
Thời gian (phút) [Fe(C2O4)33-] ppm 10 20 30 40 50 60 15 81.65 83.17 85.12 84.68 82.94 80.20 25 94.13 94.68 95.07 95.00 95.00 94.61 50 93.49 93.61 94.05 92.69 93.66 93.44 75 93.31 92.86 76.97 53.32 - -
Hình 3.14. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ phức sắt oxalat đến hiệu suất phân hủy Atrazine (%)
Nhận xét: Các kết quả trong hình 3.14 cho thấy hiệu suất phân hủy Atrazine có xu hướng tăng khi tăng nồng độ của phức Fe(III) - Oxalat từ 15ppm lên 25ppm và đạt giá trị cao nhất tại nồng độ phức sắt là 25ppm với
thời gian khuấy 30 phút dưới ánh nắng mặt trời. Khi tăng lên 50ppm thì hiệu suất giảm không đáng kể, nhưng khi tăng nồng độ lên 75ppm thì hiệu suất phân hủy giảm đáng kể.
Việc này được giải thích là do phức sắt oxalat có khả năng quang hoạt cao dưới điều kiện ánh sáng mặt trời, phức này có hệ số hấp phụ phân tử cao ở bước sóng dài hơn ( = 550nm) và tạo thành gốc HO• với hiệu suất lượng tử cao. Lúc này, [Fe(C2O4)33-] chuyển ion Fe3+ về Fe2+ một cách hiệu quả. Ion Fe2+ sinh ra sẽ phản ứng với H2O2 để hình thành gốc HO•. Việc tăng [Fe(C2O4)33-] sẽ làm số lượng gốc tự do OH• tăng lên, hiệu suất phân hủy tăng lên. Thêm vào đó, dưới điều kiện chiếu xạ, [Fe(C2O4)33-] còn tạo ra thêm H2O2 trong dung dịch phản ứng cung cấp thêm nguồn H2O2 để tiếp tục quá trình Fenton mặt trời. Tuy nhiên, lượng H2O2 sinh ra không nhiều.
FeIII(C2O4)33- + h Fe2+ + 2C2O42- + C2O4•- C2O4•- CO2•- + CO2
C2O4•- hoặc CO2•- + O2 2 hoặc 1CO2 + O2•- 2O2•- + 2H+H2O2 + O2
Nhưng khi tăng nồng độ [Fe(C2O4)33-] lên đủ lớn thì một lượng gốc tự do OH• được hình thành sẽ phản ứng với Fe2+ dẫn đến hiệu suất xử lý lại giảm.[15]
Fe2+ + HO• Fe3+ + OH- (k = 3,0 108 L mol-1 s-1)
Kết luận: Hệ Fenton Fe(III)-Oxalat trong điều kiện pH = 4, [H2O2] = 150ppm, [Fe(C2O4)33-]= 25ppm thì hiệu suất phân hủy đạt 95.07% sau 30 phút xử lý dưới ánh sáng mặt trời.