Metil oranj azo boyar maddesinin sonoelektrokimyasal arıtımı

Abstract

Bu tez kapsamında yüksek frekanslı ultrases (sono) ve elektrokimyasal oksidasyon proseslerinin tekli ve eş zamanlı ikili (sonoelektrokimyasal) uygulamaları ile metil oranj azo boyar maddesinin arıtımı kesikli reaktör sisteminde araştırılmıştır. Bu amaçla her bir oksidasyon yöntemi ile azo boyar maddenin arıtımında renk, KOİ ve TOK giderimi için optimum koşullar belirlenmiştir. Sadece ultrases uygulaması ile metil oranj için renk giderimi ancak kısmi oranda gerçekleşmiş (< 30%), fakat kayda değer oranda bir TOK giderimi sağlanamamıştır. Ultrases arıtımı için optimum frekans ve genlik 582 kHz ve %80 olarak belirlenmiştir. Metil oranj içerikli sentetik atıksuların elektrokimyasal arıtımında demir (Fe), paslanmaz çelik (SS), karbon grafit ve rutenyum-iridyum kaplı titanyum (Ru-İr-Ti) elektrotlar test edilmiş ve en yüksek oranda renk giderimi (%99.7) Ru-İr-Ti elektrot ile elde edilmiştir. Uygulanan elektrik akım miktarı arttıkça elektrokimyasal ve sonoelektrokimyasal oksidasyon prosesleri ile metil oranj giderim verimi artmış ve her iki proses için de optimum akım değeri 1 amper olarak belirlenmiştir. Ultrases ve elektrokimyasal oksidasyon prosesleri eş zamanlı olarak birlikte kullanıldığında (sonoelektrokimyasal) metil oranj arıtımında renk giderimi için kısmi bir iyileştirme sağlanmış, ancak TOK ve KOİ gideriminde beklenen sinerjik etki gözlemlenmemiştir. Bunun en önemli nedeni yüksek frekanslı proseste oluşan zayıf fiziksel etkilerin elektrotları yeterli düzeyde aktive edememiş olmasıdır.

The removal of methyl orange (MO) by ultrasound (sono), electrochemical, and sonoelectrochemical oxidation methods were examined under batch reactor conditions. In this regard, the optimum conditions were determined for color, COD and TOC removals of methyl orange solutions by single and combined used of these treatment methods. The color removal of methyl orange by ultrasound was quite limited (< 30), and its TOC removal was almost insignificant. The optimum frequency and amplitude for ultrasonic treatment was determined as 582 kHz ve %80. A number of electrodes including iron (Fe), stainless steel (SS), carbon graphite (CG) and ruthenium-iridium coated titanium (Ru-Ir-Ti) were tested for the electrochemical oxidation of methyl orange, and the maximum color removal (%99.7) was obtained by Ru-Ir-Ti electrodes. The removal of MO by electrochemical and sonoelectrochemical oxidation processes increased with increasing electrical current, and 1 ampere was determined to be the optimum current for both processes. When ultrasound and electrochemical oxidation processes are used simultaneously (sonoelectrochemical), a partial improvement was achieved for color removal in methyl orange treatment, but the expected synergistic effect was not observed in TOC and COD removals. The most important reason for this is that the weak physical effects of high-frequency process could not activate the electrodes sufficiently.