ارتقاء كارايي جذب خاك اره بوسيله‌ي امواج فراصوت: بهينه‌سازي توسط روش سطح پاسخ، مطالعات سينتيك و ترموديناميك

يكي از مهمترين منابع آلودگي محيط زيست رنگ ناشي از فاضلاب صنايع رنگ مي‌باشد كه براي انسان و محيط زيست مخاطراتي ايجاد مي‌كند. لذا هدف از اين مطالعه، بررسي كارايي حذف رنگ متيلن‌بلو از محيط‌هاي آبي بوسيله‌ي خاك اره با استفاده از امواج فراصوت توسط روش پاسخ سطح مي‌باشد. از آزمايشات ناپيوسته به‌منظور ارزيابي اثر غلظت رنگ، زمان فراصوت، دوز جاذب و pH در حذف رنگ از محيط‌هاي آبي استفاده شـد. در آزمايشـات از روش پاسـخ سطح به‌منظور ارزيابي اثرات متقابل اين متغيرها استفاده شد. غلظت رنگ نمونه‌ها با استفاده از اسپكتروفتومتر در طول موج 664 نانومتر اندازه‌گيري شد. نتايج نشان داد كه مقادير پارامترهاي بهينه براي دستيابي به حداكثر بازده حذف رنگزا، غلظت اوليه رنگزا 20 ميلي‌گرم بر ليتر، زمان واكنش 8 دقيقه، مقدار جاذب 4 گرم بر ليتر وpH اوليه‌ي 9 مي‌باشند. بيشترين و كمترين درصد حذف رنگ به‌ترتيب 92.29 و 47.5 درصد حاصل شد. آزمون آناليز واريانس نشان داد كه مدل نمايي، بهترين مدل براي تبيين برهم‌كنش متغيرهاي مطالعه مي‌باشد. بر اساس نتايج آناليز واريانس مقدار بالاي ضريب تعيين نشان مي‌دهد كه مقادير آزمايشگاهي با مقادير پيش‌بيني شده تطابق خوبي دارند (0.9486=2R). علاوه بر اين آناليز آماري نتايج نشان داد كه در محدوده مطالعه شده، pH و مقدار جاذب اثر قابل توجهي روي راندمان حذف رنگزا دارند. داده‌هاي انرژي آزاد گيبس و آنتالپي نشان‌دهنده فرآيند خودبخودي و گرماگير مي‌باشد. همچنين بررسي مدل‌هاي سينتيكي شبه مرتبه اول و دوم نشان داد كه فرآيند با مدل سينتيكي شبه درجه دوم مطابقت دارد.