Decomposition of Anthraquinone Dye in the Aqueous Solution by Ozone, Hydrogen Peroxide or UV Radiation

• Autorzy: Perkowski J. , Ledakowicz S.

Warianty tytułu

PL

Rozkład barwnika antrachinonowego w roztworze wodnym za pomocą ozonu, nadtlenku wodoru lub promieniowania UV

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The results into investigations of the decomposition of an anthraquinone dye (polan blue E2R) in an aqueous solution induced by ozone, hydrogen peroxide and UV radiation are discussed in the paper. The effect of the ozone dose and concentration, as well as the temperature on decolouration at different initial dye concentrations, were investigated. Low ozone concentrations enabled its better utilisation in the reaction with the dye, although the process rate was slow. An increase of gas flow rate and ozone concentration at the reactor inlet caused a decrease of ozone consumption from 80% to 49%. The hydrogen peroxide concentration from 0.05 to 0.1 mol/dm₃ allowed us to obtain a 45% decolouration degree after 48 hours, with the process proceeding most quickly in the first 2 hours. It was found that the yield of anthraquinone dye photolysis in the aqueous solution was affected by both the power of the UV lamp and the character of the light which it emitted. It appeared most advantageous to use monoenergetic radiation in the UV range below 310 nm.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad rozkładem barwnika antrachinonowego − błękitu polanowego E2R w roztworze wodnym pod wpływem ozonu, nadtlenku wodoru i promieniowania UV. Zbadano wpływ dawki i stężenia ozonu oraz temperatury na proces dekoloryzacji przy różnych stężeniach początkowych barwnika. Niskie stężenia ozonu pozwalają na lepsze jego wykorzystanie w reakcji z barwnikiem jednak szybkość procesu jest niska. Wzrost szybkości przepływu gazu i stężenia ozonu na wlocie do reaktora powoduje obniżenie wykorzystania ozonu z 80% do 49%. Zastosowanie nadtlenku wodoru o stężeniu 0,05-0,1 mol/dm₃ pozwoliło uzyskać po 48 godzinach reakcji, stopnie dekoloryzacji w granicach 45%, przy czym proces najszybciej przebiegał w ciągu pierwszych 2 godzin. Stwierdzono, że na wydajność procesu fotolizy barwnika antrachinonowego w roztworze wodnym ma wpływ zarówno moc stosowanej lampy UV jak i charakter emitowanego przez nią światła. Najkorzystniejsze jest stosowanie promieniowania monoenergetycznego z zakresu UV poniżej 310 nm.

Słowa kluczowe

EN

decolouration; ozone; hydrogen peroxide; UV radiation; hydroxyl radicals; anthraquinone dye

PL

ozon; nadtlenek wodoru; promieniowanie UV; rodniki hydroksylowe; barwnik antrachinonowy

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 8, no. 3 (38)
• Strony: 72--77
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., tab., wykr., wz.

Twórcy

autor

Perkowski J.

• Technical University of Łódź, Institute of Applied Radiation Chemistry, ul. Wróblewskiego 15, 93-590 Łódź, Poland

autor

Ledakowicz S.

• Technical University of Łódź, Faculty of Process and Environmental Engineering, Department of Bioprocess Engineering, ul. Wólczańska 213, 92-005 Łódź, Poland

Bibliografia

• 1. R.G. Rice, “Applications of ozone for industrial wastewater treatment - a review”, Ozone Science & Engineering 18, 477-515 (1997).
• 2. R.G. Rice, “Applications and current status of ozone for municipal and industrial wastewater treatment: A literature review”, The Role of Ozone in Wastewater Treatment, Proceedings of a Seminar held at the Centre for Environmental Control & Waste Managemant, Imperial College of Science, Technology & Medicine, London SW7 2BU UK.
• 3. E. Oliveros, O. Legrini, M. Hohl, T. Muller, A.M. Braun, “Industrial waste water treatment: large scale development of a light-enhanced Fenton reaction”, Chemical Engineering and Processing 36, 397-405 (1997).
• 4. S. H. Gau, F.S. Chang, "Improved Fenton method to remove recalcitrant organics in landfill leachate", Wat. Sci. Tech. 34, 7-8, 455-462 (1996).
• 5. M. Matsui, H. Nakabayashi, K. Shibata, Y. Takase, “Ozonization of triphenylmethane dyes”, Bull. Chem. Soc. Japan., 57, 11, 3312- 3316 (1984).
• 6. J. P. Gould, K. A. Groff, “The kinetics of ozonolysis of synthetics dyes”, Ozone Science & Engineering, vol. 9, pp. 153-164, 1987.
• 7. T. Kono, S. Nakamoto, Y. Shimada, “Dye effluent treatment with ozone”, 13th Ozone World Congress, Kyoto, Japan, 1997, pp. 283-288.
• 8. R. Tosik, K. Janio, “Kinetic aspects and ozone consumption in the decolouration process of dyes”, Proceedings of the IOA PAG ANNUAL CONFERENCE, 1997, The International Ozone Association, Pan American Group, 369-377.
• 9. K. Honda, Y. Wada, “Ozonation of dyestuff manufactory waste water”, 13th Ozone World Congress, Kyoto, Japan, 1997, pp. 41-44.
• 10. L. Kos, J. Perkowski, S. Ledakowicz, “Advanced oxidation of textile wasteater from polyester dyeing process”, Environment. Protec. Eng., 25, (4) 21-29 (1999).
• 11. J. Perkowski, L. Kos, S. Ledakowicz, “Advanced oxidation of textile wastewaters”, Ozone Sci. & Eng., 22, 5, 535-550 (2000).
• 12. J. Perkowski, S. Ledakowicz, “Ozonation of Tergitol TMN6 in water solutions (in Polish)”, Ochrona Środowiska, 4 (79), 9-14, 2000 (in Polish).
• 13. S. Ledakowicz, J. Perkowski, “Kinetics of ozonation of non-ionic detergent in aqueous solutions”, Proc. of the 13th Ozone World Congress, Vol.1, Kyoto 1997, pp. 343-348.
• 14. S. Ledakowicz, J. Perkowski, “Destruction kinetic of the Triton X-100 under influence of ozone”, In¿ynieria Chemiczna i Procesowa, 19, 1, 205-216 (1998).
• 15. J. Perkowski, L. Kos, S. Ledakowicz, “Application of ozone in textile wastewater treatment”, Ozone Sci. & Eng., 18, 73-85 (1996).
• 16. J. Perkowski, L. Kos, S. Ledakowicz, “Application of ozone in textile wastewater treatment”, Proc. Int. Ozone Symp. Application of ozone in wastewater treatment, A.K. Biń, Ed. Warsaw 1994, pp. 327-335.
• 17. J. Perkowski, J. L. Gębicki, R. £ubis, J. Mayer, “Pulse radiolysis of antraquinone dye aqueous solution”, Radiat. Phys. Chem., 33, 2103-108 (1989).
• 18. J. Perkowski, J. Mayer, “Gamma radiolysis of anthraquinone dye aqueous solution”, J. Radioanal. Nucl. Chem., Articles, 132, 269-280 (1989).
• 19. J. Perkowski, J. Mayer, “Gamma radiolysis of an aqueous anthraquinone dye solution in the presence of oxygen”, J. Radioanal. Nucl. Chem., Articles, 172, 19-27 (1993).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).