رنگ زدایی تجزیه رنگهای نساجی پرتوی گاما

رنگ زدایی تجزیه رنگهای نساجی پرتوی گاما – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه  نساجی

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات

چگونگی سفارش مقاله

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.

رنگ زدایی و تجزیه برخی از رنگهای نساجی توسط پرتوی گاما

چکیده

صنعت نساجی برای مدت مدیدی بعنوان یکی از بزرگترین استفاده کنندگان آب و یکی از عظیم‌ترین صنایع آلاینده بشمار آمده است. پساب انتشار یافته بوسیله صنعت نساجی شامل مواد رنگی نسوز، مقاوم و سمی با غلظت زیاد می‌باشد. اکثر رنگهای نساجی غیر قابل تجزیه می‌باشند، بنابراین فرآوری موثر پس‌آبهای رنگی توسط پروسه‌های معمولی حاصل نشده است. بر این اساس، پرتوافکنی یونیزه بعنوان پروسه‌ای نوید بخش برای فرآوری پس‌آبهای رنگی نساجی مد نظر قرار گرفته است.

در این مطالعه، امکان استفاده از اشعه‌ گاما برای تجزیه‌ و یا رنگ زدایی رنگهای راکتیو در آب مورد بررسی قرار گرفته است. دو رنگ مختلف راکتیو (راکتیو مشکی ۵ و راکتیو آبی ۱۵) در محلولهای آبی و در مقادیر ۰٫۱–۱۵ kGy و نرخ ۰٫۱۴ kGy/h تخت روال پرتوافکنی قرار گرفتند. تغییر طیف جذب، pH ، نیاز شیمیایی  اکسیژن (COD) و میزان رنگبری (درصد کاهش در چگالی نوری) در حضور هوا و H₂O₂ مورد بررسی و اندازه‌گیری قرار گرفتند.

نوارهای جذب در ۶۶۴، ۶۴۰، ۳۴۰، ۲۶۰ نانومتر و ۵۹۶، ۳۹۲، ۳۱۲ نانومتر برای رنگهای راکتیو مشکی ۵ و آبی ۱۵، با افزایش میزان پرتوافکنی، بشدت کاهش یافتند. میزان رنگ زدایی هر محلول رنگ با مقدار پرتوافکنی به نظر به میزان ۱۰۰% برای محلولهای رنگی با غلظت کمتر (ppm50) بوده است. میزان رنگبری کامل در ۱ و ۱۵ kGy، برای رنگهای مشکی ۵ و آبی ۱۵ بترتیب محقق گردید. pH محلولهای مشکی ۵ و آبی ۱۵ از ۱۵/۶ و ۹۸/۶ به ۴۰/۳ و ۶۸/۳ با مقداری پرتوافکنی، تنزل یافت. کاهش نیاز شیمیایی  اکسیژن برای تمام محلولهای رنگی در  ۱ و ۱۵ kGy برای رنگهای مشکی ۵ و آبی ۱۵، تقریبا ۸۰- ۷۶% تخمین زده شده است. کاهش نیاز شیمیایی  اکسیژن و تغییرات pH برای تمامی محلولهای رنگی بطور مشابه با یکدیگر اندازه‌گیری شد.

رنگ زدایی تجزیه رنگهای نساجی پرتوی گاما

۱- مقدمه

ترکیه یکی از بزرگترین صادرکنندگان منسوجات می‌باشد و بر این اساس، ضایعات حاصل شده از صنعت نساجی تاثیر شگرفی را بر روی محیط زیست بجای می‌گذارد. پساب انتشار یافته بوسیله این صنایع شامل ماده رنگی مقاوم سمی با غلظت بالا می‌باشد. پدیده دفع پساب صنعت نساجی به یک نگرانی محیطی جدی در بسیاری از کشورها تبدیل شده است. غالب رنگهای استفاده شده در صنعت نساجی قابلیت بازیافت در محیط را ندارند، بنابراین، فرآوری موثر پساب مواد رنگی را نمی‌توان بوسیله پروسه‌های معمولی انجام داد. مطالعات اولیه نشان داده است که اغلب مواد رنگی، به هنگامی که در معرض پرتوافکنی یونیزه قرار می‌گیرند، تغییراتی در زمینه سفیدگری و رنگ را تجربه خواهند نمود. پرتوافکنی یونیزه را می‌توان بعنوان یک روال امید دهنده برای فرآوری پسابهای رنگی منسوجات بحساب آورد، چرا که تاثیر پرتوافکنی در محلول آبی، جاییکه مولکولهای رنگ بصورت موثر بوسیله محصولات اولیه تشکیل شده از رادیوآنالیز (پرتوکافت) آب تجزیه می‌شوند، تشدید خواهد شد.

مقادیر پرتو مورد نیاز برای تجزیه کامل رنگ بصورت اصلی وابسته به عوامل می‌باشد: ساختار مولکولی و واکنش پذیری در محصولات پرتوکافت آب اولیه، حضور اکسیژن یا عامل اکسیداسیون، دما و pH  و همچنین غلظت محلول.

هدف از این مطالعه، بررسی امکان‌ استفاده از اشعه گاما برای تجزیه‌ و رنگ زدایی رنگهای راکتیو در حضور و فقدان H₂O₂ در آب می‌باشد. دو رنگ راکتیو مختلف، در محلولهای آبی تحت روال پرتوافکنی، با مقادیر kGy15-1/0 و با توجه به میزان دوز ۸۷/۲ و kGy/h14/0، قرار گرفتند. تغییر طیف جذب، pH ، نیاز شیمیایی اکسیژن (COD)، درجه رنگبری (درصد کاهش در چگالی نوری) تحت عنوان تابع دوز تابشی، میزان یا دوز پرتو و غلظت رنگ، مورد بررسی قرار گرفتند. تاثیرات مشارکتی که نتیجه افزودنیهایی شامل اکسیژن و آب اکسیژنه، بر روی فرآیند تجزیه، بودند نیزمورد بررسی قرار گرفتند.

رنگ زدایی تجزیه رنگهای نساجی پرتوی گاما

۲- روالهای تجربی

۱-۲٫ مواد

رنگهای نساجی تجاری که در آلمان تولید شده‌اند از سه صنعت بزرگ نساجی در ترکیه تهیه شد. برای انجام این مطالعه خاص، از دو رنگ راکتیو (Chrozol turquose Blue G) راکتیو آبی ۱۵ (RB15) و (۵Chrozol Black) راکتیو سیاه ۵ (RB5) بدون انجام هیچگونه فرآیندی استفاده شد. علاوه بر این، در تهیه محلولهای رنگی بدون آلاینده، از آب مقطر یون زدوده بهره گرفته شد.

رنگها :

۲-۲- روشها

از آب مقطر یون زدوده برای تهیه‌ چهار غلظت ۵۰، ۷۵، ۱۰۰ و  mg/l150 از دو رنگ راکتیو استفاده شد. pH محلولها قبل و بعد از پرتوافکنی توسط pH سنج (۳۰۱۰JENWAY) اندازه‌گیری شد. جذب اشعه ماورای بنفش (UV) در طول موج جذب حداکثر، توسط طیف سنج (۸۷۱۵Philips PU)، برای محلولهای پرتو داده شده و نشده، اندازه‌گیری شد. پرتوافکنی در مقادیر kGy15-0.1 با میزان دوز ۲٫۸۷ و kGy/h 0.14 انجام گرفت. در مقاله اخیر، عامل اکسید کننده و رنگبری برای بحداقل رسانی مصرف اشعه گاما مورد استفاده قرار گرفت. هیدروژن پروکسید یا آب اکسیژنه نیز بعنوان یک عامل اکسید کننده همراه با اشعه گاما به محلولهای رنگ اضافه شد تا آنکه تاثیر تعاملی بر روی تجزیه دو رنگ راکتیو مورد بررسی قرار گیرد. نیاز شیمیایی اکسیژن با استفاده از روش اسید کرومیک مشخص گردید. درجه رنگ زدایی نیز از طریق احیای چگالی نوری تخمین زده شد.

رنگ زدایی تجزیه رنگهای نساجی پرتوی گاما

۳- نتایج و مباحث

۱-۳٫ تغییرات طیف جذب

طیف جذب محلولهای آبی RB15 با و بدون فرآیند پرتوافکنی در غلظت ppm50 در حضور و فقدان آب اکسیژنه (۱٫۲mM H₂O₂) و میزان دوز (kGy/h2.87) ، در شکل ۱ و ۲ نشان داده شده است. رنگ راکتیو آبی ۱۵ معرف جذب قوی در ۶۶۴، ۶۴۰، ۳۴۰ و nm260 می‌باشد. نوارهای جذب در ۶۶۴، ۶۴۰، ۳۴۰ و nm260 با افزایش میزان پرتوافکنی، کاهش یافتند و در kGy 15 تقریبا ناپدید گردیدند (شکل ۱، منحنی ۶). این نوار جذب در ۳۴۰ نانومتری، با افزایش دوز، با سرعت کمتری در مقایسه با موارد در ۶۶۴ و ۶۴۰ نانومتری کاهش یافت. این طیف‌های جذب‌ شبیه طیفهای بدست آمده برای محلول آبی ۱۵ با غلظت ppm50  در H₂O₂ با غلظت ۱۲mM می‌باشند (شکل ۲). هیچ نوار جذبی در ۲۶۰ نانومتری در حضور ۲/۱ میلی مولار H₂O₂ وجود ندارد و نوارهای جذب در ۶۶۴، ۶۴۰، ۳۴۰ نانومتری با افزایش مقدار پرتو، کاهش یافتند و این درحالی است که به مقدار پرتو kGy 9 (شکل ۲، منحنی ۷) جهت بدست آوردن نتایج مشابه با فوق نیاز داشتند.

۲-۳٫ تاثیر میزان پرتوافکنی و میزان پرتو بر روی تجزیه و رنگبری

تاثیر میزان پرتوافکنی در kGy و میزان پرتود در h/ kGy بر روی رنگهای مختلف با غلظت‌های مختلف، مورد مطالعه قرار گرفته است. محلولهای آبی ۱۵ در غلظت‌های ۵۰، ۷۵، ۱۰۰  و ۱۵۰ ppm ، تحت پرتوافکنی‌های مختلف kGy87/2 و ۱۴/۰ قرار گرفتند که نتایج بدست آمده در شکلهای ۱۱ و ۱۲ نشان داده شده است. برای محلولهای مشکی ۵ ، نتایج در جداول ۱ و ۲ آمده است. نتایج نشان می‌دهد که رنگبری رنگ راکتیو مشکی با پرتوافکنی، خیلی بیشتر از رنگ آبی ۱۵ با انواع غلظت‌ها می‌باشد. وقتی که حداکثر جذب و یا درجه رنگبری ۲ محلول رنگی راکتیو که غلظتهای مختلف دارند، با هم مورد مقایسه قرار گرفتند مشاهده گردید که افزایش در درجه رنگبری برای کمترین غلظت رنگ، نسبت به رنگهایی با غلظتهای بیشتر، با سرعت بیشتری رخ نداده است. مقدار پرتوافکنی مورد نیاز برای رنگبری مشکی ۵ کمتر از میزان لازم برای آبی ۱۵ می‌باشد. این موضوع ممکن است بستگی به اختلاف در ساختار هر دو رنگ داشته باشد.

۳-۳٫ تاثیر pH بر روی رنگبری و تجزیه

برای بررسی تاثیر پرتوافکنی بر روی pH محلولهای مشکی ۵ و آبی ۱۵ با غلظت ppm50 در میزان پرتو h/ kGy14/0 ، مقادیر pH برای محلولهای پرتو دیده / (ندیده) اندازه‌گیری گردید. جدول ۳ و ۴ نشان می‌دهند که pH محلولها بطور خیلی سریع با دوز پرتوافکنی کاهش یافتند. pH محلول در میزان غلظتهای پایین، کمتر از میزان غلظتهای بالا می‌باشد. تغییرات در pH بستگی به ساختار مولکول رنگ دارد.

۴-۳- تاثیر هیدروژن پروکسید برای رنگبری و تجزیه

درجه رنگبری برای محلولهای مشکی و آبی ۱۵ با غلظتهای ppm50 که شامل هیدروژن پروکسید هستند، بعنوان ساختاری از هیدروژن پروکسید در میزان پرتو ۱۰ و ۱ به ترتیب برای رنگهای آبی ۱۵ و مشکی ۵ در شکل‌های ۱۳ و ۱۴ نشان داده شده است. درجه رنگبری برای هر دو محلول، با افزایش غلظت هیدروژن پروکسید تا ۲/۱ میلی‌مول، نیز افزایش یافت. این موضوع، معرف آن است که عکس‌العمل رنگبری با افزودن هیدروژن پروکسید ارتقاء می‌یابد. هیدروژن پروکسید با الکترون هیدرات شده‌ای که در آب پرتوافکنی شده تشکیل می‌شود، بسرعت واکنش می‌دهد که منجر به تشکیل رادیکال OH می‌شود.

رنگ زدایی تجزیه رنگهای نساجی پرتوی گاما

۴- نتیجه‌گیری

در این مقاله رنگبری و تجزیه رنگهای راکتیو در محلولهای آبی توسط اشعه گاما به نمایش گذاشته شده است. محلولهای رنگ، بسادگی توسط اشعه گاما رنگ زدایی می‌شوند، خصیصه‌ای که ممکن است بعنوان یک مقوله نوید دهنده و امید بخش برای فرآوری پسابهای رنگ منسوجات در نظر گرفته شود. امر رنگ زدایی و تجزیه پساب‌های نساجی را قطعا می‌توان انجام داد، اما میزان چنین فرآیندی ضرورتا با توجه به انواع آلاینده‌ها متغیر خواهد بود. تخریب اسکلت یا چارچوب مولکول رنگ یا رنگ زدایی و تجزیه رنگهای راکتبو در محلولهای آبی را می‌توان با بکارگیری اشعه گاما بتنهایی و یا با استفاده از اشعه گاما همراه با محلول‌های رنگ آبی که حاوی H₂O_2،، در دوز پایین، می‌باشد، انجام داد.