تجزیه بنزو (a) پیرن با استفاده از فرآیند اکسیداسیون فتوفنتون: بهینه سازی شرایط تصفیه با استفاده از طراحی آزمایش

هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای (PAHs)، از جمله آلاینده های بسیار سمی، سرطان زا و پایدار می باشند که از 2 یا چند حلقه بنزنی ساخته شده اند؛ همچنین به علت حلالیت پائین و پایداری آن ها در محیط زیست، در دسته آلاینده های آلی پایدار (POPs) قرار می گیرند. پرخطر ترین ترکیب این گروه بنزو (a) پیرن است که سرطان زایی آن توسط سازمان بهداشت جهانی تایید شده است. در این تحقیق میزان تجزیه بنزو (a) پیرن با استفاده از فرآیند اکسیداسیون فتوفنتون و بهینه سازی شرایط تصفیه با استفاده از طراحی آزمایش مورد بررسی قرار گرفت.
در این مطالعه تجربی، اثر غلظت اولیه بنزو (a) پیرن 5/0، 5/1، 5/2، 5/3، 5/4 میلی گرم بر لیتر، pH بهینه 3، زمان تابش 45، 35، 25، 15، 5 دقیقه، مقدار سولفات آهن 05/0، 15/0، 25/0، 35/0، 45/0 میلی مولار و مقدار H2O2 5/0، 5/1، 5/2، 5/3، 5/4 میلی مولار مورد بررسی قرار گرفت. 31 نمونه با استفاده از روش آماری مرکب مرکزی تعیین شد. غلطت بنزو (a) پیرن با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) مجهز به ستون 18C اندازه گیری شد. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزار Design Expert انجام شد.
نتایج نشان داد که راندمان حذف بنزو (a) پیرن با افزایش مقدار سولفات آهن، H2O2 و زمان تابش افزایش و با افزایش غلظت بنزو (a) پیرن کاهش یافت. حداکثر کارآیی حذف در شرایط 5/3 میلی گرم بر لیتر بنزو (a) پیرن، 35/0 میلی مولار سولفات آهن، 9/2 میلی مولار پراکسید هیدروژن و زمان تابش 45 دقیقه، 93% به دست آمد.
طبق نتایج به دست آمده، فرآیند فتوفنتون یک روش موثر در حذف بنزو (a) پیرن از محلول های آبی است و با بهینه سازی عوامل عملیاتی موثر، می توان این فرآیند پاک را در مقیا س بزرگ تر انجام داد.