کاربرد روش سطح پاسخ جهت بهینه‌سازی حذف رنگزای راکتیو بلک5 با استفاده از آهن (VI)

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی محیط ‌زیست دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران.

2 رئیس هیئت مدیره و مدیر تحقیق و توسعه صنعت سبز طبرستان، محمودآباد، ایران.

3 گروه علوم و مهندسی محیط ‌زیست دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران.

doi
10.22059/jne.2022.341755.2424
چکیده

امروزه توسعة سریع صنایع و بکارگیری صدها ترکیب شیمیایی جدید در آن­ ها، باعث پیدایش مقادیر عظیمی فاضلاب صنعتی شده که تخلیة آن­ ها به محیط­ زیست خصوصاً جریان­ های آب، آلودگی ­های شدیدی به‌وجود آورده است. تخلیة پساب­ های رنگی به اکوسیستم­ های طبیعی به‌دلیل عملکردهای نامطلوب، خطرات جدی از جمله سرطان­ زایی، جهش ­زایی و غیره را برای حیات آبی ایجاد کرده است. در این میان، رنگزای ری­اکتیو بلک 5، در سطح جهان کاربرد صنعتی بسیار زیادی به‌خصوص در صنعت نساجی دارد. آهن (VI) به روش الکتروشیمیایی با استفاده از الکترودهای آهن و استیل در محلول پتاسیم هیدروکسید در دمای 65 درجة سانتی ­گراد سنتز شد و سپس جهت حذف مادة رنگزای ری­اکتیو بلک 5 در سیستم حذف ناپیوسته مورد استفاده قرار گرفت. در این مطالعه از روش پاسخ سطح (RSM)، اثر پارامترهای مختلف شامل pH اولیة رنگ، دوز آهن (VI) و زمان و در ادامه از طرح مرکب مرکزی (CCD) برای یافتن بهترین شرایط حذف مورد استفاده قرار گرفت. مقادیر بهینه برای سه متغیر pH، دوز آهن (VI) و زمان به‌ترتیب برابر با 4/5، 24/5میلی­ گرم و 25 دقیقه به‌دست آمد. در مطالعة حاضر با افزایش دوز آهن (VI) و با گذشت 25 دقیقه از شروع واکنش، بازدهی حذف افزایش یافته، در صورتی که حذف در شرایط اسیدی بهتر از شرایط قلیایی بود. همچنین تحت شرایط بهینه، محلول آهن (VI) توانست 97 درصد از رنگزای ری­اکتیو بلک 5 را حذف نماید. در نهایت تحت همین شرایط بر روی پساب واقعی نیز کار شده است و میزان حذف برابر با 95 درصد به‌دست آمد. یافته­ های این تحقیق نشان داد که آهن (VI) می­ تواند به‌عنوان یک عامل اکسید‌کنندة مناسب، ارزان قیمت و با کارایی بالا در حذف رنگزای ری­اکتیو بلک 5 از پساب صنایع نساجی بکار گرفته شود.