Elektrokimyasal Oksidasyon Yöntemi ile Fenol ve 4-Klorofenol Giderimi

Abstract

Çesitli kimya endüstrileri, demir çelik fabrikaları, petrol rafinerileri, kağıt sanayi, petrokimya endüstrisi, otomotiv yan sanayi ve reçine üretimi yapan tesisler gibi bir çok sanayi kurulusu atıkları fenol ve türevlerini içermektedir. Son derece toksik ve insanlar için kansorejen olan bu kirleticilerin giderimi büyük önem tasımaktadır. Bu çalısmada sentetik olarak hazırlanan fenol ve 4-klorofenol içeren atıksuların demir elektrotlar kullanılarak elektrokimyasal oksidasyon metodu ile giderimi incelenmistir. Fenol ve 4-klorofenol giderim verimi üzerine, reaksiyon süresi, akım yoğunluğu, iletkenlik, baslangıç pH değeri, hidrojen peroksit (H2O2) konsantrasyonu ve baslangıç konsantrasyonunun etkileri arastırılmıstır. Deneysel çalısmalarda demir elektrotlar ve yüksek oksitleyici gücü bilinen hidrojen peroksit (H2O2) kullanılarak Fenton reaksiyonu olarak bilinen reaksiyon ile fenol ve 4- klorofenolün mineralizasyonu sağlanmıstır. Hidrojen peroksit (H2O2) konsantrasyonu 500 mg/l, iletkenlik 1000?s/cm, akım yoğunluğu 1 mA/cm2, baslangıç pH 3,0 olduğunda 250 mg/l baslangıç konsantrasyonu için %91.71 fenol, %96.09 4-klorofenol giderimi elde edilmistir. 5mA/cm2 akım yoğunluğunda fenol için bes dakika elektroliz süresi sonunda %98,34 ile en yüksek giderim verimi elde edilmistir. 4-klorofenol için giderim verimi 5 mA/cm2 akım yoğunluğunda %99,73'e kadar ulasmıstır. Her iki kirletici için H2O2 konsantrasyonu ve akım yoğunluğu arttıkça verimin arttığı gözlenmistir. pH 3,0'de en iyi verim elde edilmis ve pH arttıkça verimin azaldığı belirlenmistir. ?letkenliğin artmasıyla da giderim veriminin azaldığı görülmüstür. Anahtar Kelimeler: Fenol, 4-klorofenol, elektrokimyasal oksidasyon, demir elektrot

Wastewater arising from different chemical industries like resin manufacturing, petrochemical, oil-refineries, paper making, cooking and iron smelting has high concentration of phenol and their derivatives which are extremely toxic and refractory in nature. Phenol is potential or known human carcinogen and is of considerable health concern, even at low concentration. The treatment of wastewater containing phenol is great importance. ?n this study, treatment of phenol and 4-chlorophenol containing wastewater by electrochemical oxidation method by using iron electrodes was investigated. The influence of treatment time, current density, conductivity, initial pH, hydrogen peroxide concentration and initial concentration on phenol and 4-chlorophenol removal was investigated. In the experimental studies, removal of phenol and 4- chlorophenol was achieved with Fenton reaction using electrogenerated Fe+2 which is produced by the oxidation of iron electrode and hydrogen peroxide which is a strong oxidant. Phenol and 4-chlorophenol removal efficiencies were 91,71% and 96,09% respectively at hydrogen peroxide concentration (H2O2) of 500 mg/l, conductivity of 1000 ?s/cm, current density of 1 mA/cm2 and initial pH of 3,0. It was obtained that maximum removal efficiency was 98,34% for phenol and 99,73% for 4-chlorophenol at five minutes when current density was 5mA/cm2 . It was determined that the removal efficiency of both pollutants increased by increasing hydrogen peroxide concentration and current density. The best removal efficiency was obtained at pH 3,0 and the removal efficiency was decreased by increasing pH. It was also observed that the removal efficiency was decreased by the increase of current density. Keywords: Phenol, 4-chlorophenol, electrochemical oxidation, iron electrode