5. Kết câu luận văn
3.4.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH đến giá trị mật độ quang và hiệu suất phân hủy Atrazine được trình bày dưới bảng 3.12 và 3.13.
Bảng 3.12. Ảnh hưởng của pH đến giá trị mật độ quang
Thời gian (phút) pH 10 20 30 40 50 60 2 0.7089 0.6496 0.6377 0.6470 0.6509 0.6592 3 0.7371 0.7169 0.6797 0.7226 0.7357 0.7789 4 0.7628 0.7149 0.6028 0.6117 0.6126 0.6134 5 0.8299 0.8036 0.7950 0.8462 0.8232 0.8198 6 0.9031 0.8649 0.8013 0.8301 0.8352 0.8380 7 0.7984 0.7789 0.7758 0.7796 0.7809 0.8029
Bảng 3.13. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất phân hủy Atrazine (%)
Thời gian (phút) pH 10 20 30 40 50 60 2 80.85 87.03 88.26 87.30 86.89 86.03 3 77.92 80.01 83.89 79.42 78.06 73.56 4 75.24 80.23 91.90 90.97 90.88 90.79 5 68.25 70.99 71.89 66.56 68.95 69.30 6 60.63 64.61 71.23 68.23 67.70 67.41 7 71.53 73.56 73.89 73.49 73.36 71.06
Hình 3.12. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của pH đến hiệu suất phân hủy thuốc diệt cỏ Atrazine (%)
Nhận xét: Từ kết quả trên hình 3.12 cho thấy sự phân hủy Atrazine tăngdần khi pH tăng từ 2 đến 4 và sau đó sự phân hủy giảm xuống khi pH > 4, hiệu suất phân hủy tốt nhất tại pH bằng 4.
Điều này có thể được giải thích: tại pH thấp (pH = 2) gốc HO• sẽ bị khử bởi ion H+ theo phản ứng: HO• + H+ + e → H2O vì vậy sản sinh gốc HO• ít hơn do đó làm giảm tốc độ phân hủy. Hơn nữa, khi ở pH thấp thì phức oxalate tồn tại chủ yếu ở dạng FeIII(C2O4)+ nên khả năng quang hoạt rất kém vì vậy hiệu quả xử lý kém.[18]
Ở pH = 4 thì phức oxalate tồn tại chủ yếu ở dạng FeIII(C2O4)2- và FeIII(C2O4)33- có tính quang hoạt cao, do đó gốc tự do HO• sẽ được tạo ra nhiều hơn nên hiệu quả xử lý cao hơn do hai phản ứng sau:
FeIII(C2O4)2- + h Fe2+ + C2O42- + C2O4•- (k=0,04s-1) FeIII(C2O4)33- + hFe2+ + 2C2O42- + C2O4•- (k=0,04s-1)
Fe2+ + H2O2 + 3C2O42-FeIII(C2O4)33- + OH- + HO•
Ở pH hoạt động > 4 tốc độ phân hủy bị giảm mạnh vì các ion sắt tự do bị giảm trong dung dịch do sự tạo thành kết tủa Fe(OH)3 làm ngăn cản sự tái
sinh ion Fe2+ dẫn đến các ion sắt tự do bị giảm đi. Điều này thể hiện rất rỏ khi làm thực nghiệm, khi tăng pH thì màu của dung dịch dần chuyển sang màu đỏ, nguyên nhân là do Fe(OH)3 tạo thành.Hệ Fenton Fe(III)/Oxalat/ ánh sáng mặt trời hiệu quả cao trong khoảng pH = 4 (so với Fenton cổ điển là pH = 2) với hiệu suất đạt 91.90% tại thời gian 30 phút dưới ánh sáng mặt trời. Do đó xử lý trong điều kiện này sẽ tiết kiệm được hóa chất hơn.