کاربرد روش سطح پاسخ جهت بهینه‌سازی حذف رنگزای راکتیو بلک5 با استفاده از آهن (vi)

امروزه توسعه‌ سریع صنایع و بکارگیری صدها ترکیب شیمیایی جدید در آن ها، باعث پیدایش مقادیر عظیمی فاضلاب صنعتی شده که تخلیه‌ آن ها به محیط زیست خصوصاً جریان های آب، آلودگی های شدیدی به‌وجود آورده است. تخلیه‌ پساب های رنگی به اکوسیستم های طبیعی به‌دلیل عملکردهای نامطلوب، خطرات جدی از جمله سرطان زایی، جهش زایی و غیره را برای حیات آبی ایجاد کرده است. در این میان، رنگزای ریاکتیو بلک 5، در سطح جهان کاربرد صنعتی بسیار زیادی به‌خصوص در صنعت نساجی دارد. آهن (vi) به روش الکتروشیمیایی با استفاده از الکترودهای آهن و استیل در محلول پتاسیم هیدروکسید در دمای 65 درجه‌ سانتی گراد سنتز شد و سپس جهت حذف ماده‌ رنگزای ریاکتیو بلک 5 در سیستم حذف ناپیوسته مورد استفاده قرار گرفت. در این مطالعه از روش پاسخ سطح (rsm)، اثر پارامترهای مختلف شامل ph اولیه‌ رنگ، دوز آهن (vi) و زمان و در ادامه از طرح مرکب مرکزی (ccd) برای یافتن بهترین شرایط حذف مورد استفاده قرار گرفت. مقادیر بهینه برای سه متغیر ph، دوز آهن (vi) و زمان به‌ترتیب برابر با 4/5، 24/5میلی گرم و 25 دقیقه به‌دست آمد. در مطالعه‌ حاضر با افزایش دوز آهن (vi) و با گذشت 25 دقیقه از شروع واکنش، بازدهی حذف افزایش یافته، در صورتی که حذف در شرایط اسیدی بهتر از شرایط قلیایی بود. همچنین تحت شرایط بهینه، محلول آهن (vi) توانست 97 درصد از رنگزای ریاکتیو بلک 5 را حذف نماید. در نهایت تحت همین شرایط بر روی پساب واقعی نیز کار شده است و میزان حذف برابر با 95 درصد به‌دست آمد. یافته های این تحقیق نشان داد که آهن (vi) می تواند به‌عنوان یک عامل اکسید‌کننده‌ مناسب، ارزان قیمت و با کارایی بالا در حذف رنگزای ریاکتیو بلک 5 از پساب صنایع نساجی بکار گرفته شود.

application of response surface method to optimize the removal of reactive black 5 using fe (vi)

today, the rapid development of industries and the use of hundreds of new chemical compounds in them have led to the creation of huge amounts of industrial wastewater, the discharge of which into the environment, especially watercourses, has caused severe pollution. the discharge of colored wastewater into natural ecosystems has created serious risks such as carcinogenesis, mutagenicity, etc. for aquatic life due to adverse functions. meanwhile, reactive black 5 has many industrial applications, especially in the textile industry worldwide. fe (vi) was synthesized electrochemically using iron and steel electrodes in potassium hydroxide solution at 65 ° c and then used to remove the reactive black 5 in the batch removal system. in this study, the surface response method (rsm), the effect of various parameters including initial color ph, fe (vi) dose and time and then the central composite design (ccd) were used to find the best removal conditions. the optimal values for the three variables of ph, fe (vi) dose and time were obtained 4.5, 24.5 mg and 25 minutes, respectively. in the present study, by increasing the fe (vi) dose and after 25 minutes from the start of the reaction, the removal efficiency increased, if the removal was better in acidic conditions than in alkaline conditions. also, under the optimal conditions of fe (vi) solution, it was able to remove 97% of reactive black 5. finally, under the same conditions, real wastewater was also worked on and the removal rate was 95%. the findings of this study showed that fe (vi) can be used as a suitable, inexpensive and high-performance oxidizing agent in the removal of reactive black 5 from textile industry effluents.