Кінетика Окиснювальної Деградації Метилового Оранжевого З Використанням Процесу “Сонопероксат”

Abstract

Недоліками фотокаталітичних та Фентон-подібних передових процесів окиснення барвників є високі енерговитрати та довготривалість, що зумовлено утворенням тільки одного основного реакційного виду – гідроксильних радикалів. Для збільшення швидкості деградації азобарвників, зокрема метилового оранжевого (MO), вперше було запропоновано використовувати передовий процес окиснення “Сонопероксат” (ультразвук/H2O2/KIO4), під час реалізації якого формується комплекс реакційних видів, який включає як радикали (йодильні, перйодильні, гідроксильні), так і високоактивну сполуку молекулярного типу (синглетний кисень – 1O2). Встановлено раціональні умови окиснювальної деградації MO: початкова концентрація MO у його водному розчині – 76,5·10-6 моль/дм3; мольне співвідношення MO:H2O2:KIO4=1:50:10; pH реакційного середовища – 3,00; температура середовища – 293 К; питома потужність ультразвукового кавітаційного оброблення – 68,0 Вт/дм3. Визначено константу швидкості окиснювальної деградації MO, яка за раціональних умов дорівнювала 2,883·10-3 с-1. Синергетичний ефект, зумовлений комбінацією дії ультразвукової кавітації та процесу H2O2/KIO4, охарактеризовано значенням синергетичного коефіцієнта, який дорівнював 1,62. На основі результатів UV/Vis- та ІЧ-спектроскопії підтверджено руйнування азозв’язку у молекулах MO та деградацію барвника. За результатами ідентифікації функціональних груп інтермедіатів методом ІЧ-спектроскопії запропоновано можливий шлях окиснювальної деградації МО з використанням процесу “Сонопероксат”, який послідовно включає розривання азозв’язку, демети-лювання первинних амінів, деамінування амінопохідних бензену, розкриття бензенового кільця з утворенням лінійних сполук та мінералізацію останніх.