Báo cáo Phân hủy toluen trong dung dịch bằng phương pháp siêu âm kết hợp với H2O2

Trong nghiên cứu này toluen được phân hủy bằng phương pháp siêu âm kết hợp với H2O2. Các thông số tối ưu và hiệu quả của quá trình xử lý được đánh giá. Thí nghiệm được tiến hành với máy siêu âm Bandelin Sonorex ở tần số 35 kHz với nồng độ toluen ban đầu 41ppm. Lượng H2O2 thêm vào tương ứng là 0; 34; 85; 170; 238; 340 và 510ppm. Ảnh hưởng của pH dung dịch được khảo sát với các giá trị 3; 6 và 10. Kết quả cho thấy sự phân hủy toluen đạt hiệu quả cao...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo " Phân hủy toluen trong dung dịch bằng phương pháp siêu âm kết hợp với H2O2 " Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26 (2010) 147-153 Phân h y toluen trong dung d ch b ng phương pháp siêu âm k t h p v i H2O2 Nguy n Th Hà1,*, Lưu Minh Loan1, Nguy n Quang Trung2, Ngô Vân Anh1 1 Khoa Môi trư ng, Trư ng Đ i h c Khoa h c T nhiên, ĐHQGHN, 334 Nguy n Trãi, Hà N i, Vi t Nam 2 Vi n Công ngh Môi trư ng, Vi n Khoa h c và Công ngh Vi t Nam, 18 Hoàng Qu c Vi t, Hà N i, Vi t Nam Nh n ngày 21 tháng 4 năm 2009 Tóm t t. Trong nghiên c u này toluen ñư c phân h y b ng phương pháp siêu âm k t h p v i H2O2. Các thông s t i ưu và hi u qu c a quá trình x lý ñư c ñánh giá. Thí nghi m ñư c ti n hành v i máy siêu âm Bandelin Sonorex t n s 35 kHz v i n ng ñ toluen ban ñ u 41ppm. Lư ng H2O2 thêm vào tương ng là 0; 34; 85; 170; 238; 340 và 510ppm. nh hư ng c a pH dung d ch ñư c kh o sát v i các giá tr 3; 6 và 10. K t qu cho th y s phân h y toluen ñ t hi u qu cao hơn khi tăng lư ng H2O2 pH t i ưu 6. Sau 120 phút ph n ng, hi u qu phân h y toluen ñ t 45,1% ng v i hàm lư ng H2O2 170ppm, cao hơn so v i khi không có m t H2O2 (ch ñ t 27,6%). Các k t qu nghiên c u ñ ng h c cho th y s phân h y toluen tuân theo phương trình ñ ng h c b c 1. 1. M ñ u∗ năng lư ng. Phương pháp h p ph c n v n ñ u tư l n, chi phí v n hành cao và v n có th gây Toluen là m t trong các VOCs ñư c s ra ô nhi m. Phương pháp h p th và ngưng t gi i h n x lý các VOCs n ng ñ th p. Do d ng ph bi n trong nhi u ngành công nghi p như hóa ch t, hóa d u, sơn, v.v. S có m t c a v y vi c tìm ra m t phương pháp hi u qu ñ toluen trong môi trư ng do các ngu n phát th i phân h y h p ch t này là r t c n thi t. Các phương pháp oxy hóa tiên ti n (AOPs) ñã ñư c s gây ô nhi m cho ngu n ti p nh n và nh hư ng ñ n s c kh e con ngư i khi b phơi s d ng ñ oxy hóa các h p ch t h u cơ b n nhi m do ñ c tính và s b n v ng c a toluen v ng trong môi trư ng. Các phương pháp này trong môi trư ng. liên quan ñ n s t o thành các g c t do ñóng vai trò như m t ch t oxy hóa m nh. M t s Các phương pháp lo i b toluen truy n phương pháp oxy hóa tiên ti n ñã ñư c s d ng th ng là thiêu ñ t, h p ph , h p th và ngưng là phương pháp oxy hóa ñi n hóa, s d ng O3, t . Tuy nhiên các phương pháp này có nhi u ph n ng quang Fenton và phương pháp siêu như c ñi m. Phương pháp thiêu ñ t ph i ñư c âm [4-6]. Trong nghiên c u này toluen ñư c th c hi n nhi t ñ cao, do ñó ñòi h i nhi u phân h y b ng phương pháp siêu âm k t h p _______ v i H2O2. Ưu ñi m c a phương pháp này là kh ∗ Tác gi liên h . ĐT: 84-4-35583306. năng lo i b toluen cao, không nh hư ng ñ n E-mail: nguyenthiha@hus.edu.vn 147 148 N.T. Hà và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26 (2010) 147-153 môi trư ng và chi phí th p hơn so v i các dung d ch H2O230%, d=1,11g/ml. Axit phương pháp khác [2]. Các y u t nh hư ng photphoric H3PO4, HClO4 ñ ch nh pH và t o ñ n hi u qu lo i b toluen b ng phương pháp môi trư ng axít cho pha ñ ng máy HPLC, dung siêu âm k t h p v i H2O2 như n ng ñ ban ñ u d ch NaOH; KOH 20% ñ ch nh pH. c a toluen, giá tr pH và lư ng H2O2 b sung H thí nghi m phân h y toluene (hình 1): cũng ñư c nghiên c u. Đ ng h c c a ph n ng N ng ñ ban ñ u c a dung d ch toluen nghiên phân h y ñư c kh o sát v i h th ng quy mô c u 41ppm v i th tích dung d ch là 200ml. B phòng thí nghi m. sung H2O230% ñ có n ng ñ H2O2 tương ng trong dung d ch là 0; 34; 85; 170; 238; 340 và 510ppm. Sau ñó dung d ch ñư c ñưa vào máy 2. Phương pháp nghiên c u siêu âm t n s 35 kHz. pH kh o sát v i các giá tr 3, 6 và 10 (ñi u ch nh b ng dung d ch Hóa ch t, thi t b : Dung d ch toluen 41ppm HClO4 và NaOH). (trong nư c c t), axetonitril: Merck 99.9%, Máy Bình ph n ng siêu âm Dung d ch toluen, H 2O 2 Hình 1. Mô hình h thí nghi m x lý toluen. l nh trong h bơm m u: 40C; Th i gian lưu: 11 Phân tích toluene: Toluen ñư c phân tích b ng máy s c ký l ng hi u nâng cao Shimadzu- phút. 10ADvp (model 2010) v i m t Detector SPD - M10Avp (Detector UV-Vis): S d ng c t 3. K t qu và th o lu n Supelco LC 18 ; h n h p pha ñ ng: Axetonitril/Nư c: 50/50 (v/v ...