Aromatik bileşiklerin sulu çözeltilerinde ozonla parçalanma kinetiğinin incelenmesi

Abstract

Organik kimyanın önemli bir sınıfını oluşturan aromatik bileşikler ve bunların türevleri endüstrinin pek çok alanında kullanılmaktadır ve su kaynaklarında kirletici olarak bulunabilen maddelerdir. Bu çalışma bu tür bileşikler arasında yer alan anilin ve fenolün sulu çözeltilerine ozon kullanarak parçalanabilirliğinin araştırılması ve oluşan parçalanma reaksiyonlarının kinetiğinin araştırılması amacı ile yapılmıştır. Anilin ve fenol maddelerine dört farklı başlangıç konsantrasyonunda (25 mg/L, 50 mg/L, 75 mg/L ve 100 mg/L) ozonlama reaksiyonu uygulanmıştır. Bu reaksiyonlar üç değişik ozon konsantrasyonunda (2 g/h, 4 g/h ve 6 g/h) tekrarlanmıştır. Reaksiyonda ortam sıcaklığı (T = 20±1°C) ve pH (pH = 9.00) kontrol düzenekleri vasıtası ile sabit tutulmuştur. Reaksiyonlar anilin ve fenol açısından süreksiz bir sistemde yapılmıştır. Reaksiyon sırasında belirli zaman aralıklarında (anilin için, t = 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 90 ve 120 dakika , fenol için, t = 0, 3, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 45, 60, 75 ve 90 dakika) örnekler alındı. Alman örneklerin UV/VIS spektrofotometre ile ölçümleri yapılmıştır. Anilin konsantrasyonu için 230 nm değerleri, fenol konsantrasyonu için 260 nm değerleri alınmıştır. Ayrıca alınan örneklerin toplam organik karbon verilerini kıyaslamak amacı ile Toplam Organik Karbon (TOC) değerleri ölçülmüş ve TOC-zaman grafikleri elde edilmiştir. Anilin ve fenolün ozon ile parçalanma kinetiğini incelemek için konsantrasyon-zaman grafikleri kullanıldı. Bu değerler arasındaki bağıntılar kullanılarak ln(Co/C)-zaman grafikleri elde edilmiş ve k katsayıları bulunmuştur. Her reaksiyon için maksimum hız (Rmax) değerleri hesaplanmıştır. Reaksiyon süresi içinde değişik zamanlarda alınan örneklerde olası araürünleri saptamak amacı ile GC/MS uygulanmıştır. Bu spektrumlarda anilin için araürün olarak nitrobenzen ve azoksibenzen görülmüştür. Fenol için ise beklenen bileşiklere rastlanılmamıştır. Çalışılan tüm denemelerde alman ölçümler, yapılan analizler ve hesaplanan değerler doğrultusunda,. Ozon kullanarak anilin ve fenolün parçalanabileceği,. Bu reaksiyonun ortamda yeterli ozon kullanıldığı zaman gerçekleşebileceği,. Her iki bileşik için de parçalanmanın 1. derece kinetiğe uyduğu sonuçlarına varılmıştır.