ВИЗНАЧЕННЯ ОПТИМАЛЬНИХ ПАРАМЕТРІВ ФОТОКАТАЛІТИЧНОЇ ДЕСТРУКЦІЇ МЕТИЛЕНОВОГО СИНЬОГО В ПРИСУТНОСТІ МАГНЕТИТУ

Abstract

Використання математичного моделювання для розробки нових технологій очищення стічних вод є дуже важливим, оскільки дає змогу скоротити кількість дослідів, визначити оптимальні умови процесу, побудувати математичну модель. Багатофакторні залежності, які, наприклад, отримують за допомогою методів планування експерименту – це потужні статистичні інструменти, які дозволяють визначити сумарний вплив досліджуваних змінних, який можливо оцінювати одночасно, провести статистичну обробку результатів, що будуть використані, проводити оптимізацію з використанням математичних моделей, щоб отримати найкращі експериментальні умови проведення процесу очищення. Для оцінки впливу обраних факторів використовувався метод центрального композиційного рототабельного планування експерименту. Визначали вплив таких параметрів, як концентрація фотокаталізатора (x1), об’єм Н2О2 (x2) та час обробки УФ опроміненням (x3) на деградацію метиленового синього(МС). Представлені результати показують, що магнетит є ефективним каталізатором розкладу МС під дією УФ-випромінювання. Встановлено, що більшість ефектів є статистично значущими щодо функції відгуку. Високі значення коефіцієнтів при x3, x1, x2 вказують на те, що вони є найбільш впливовими на процес фотокаталітичної деструкції. Коефіцієнт при x3 не тільки має найвище значення з усіх ефектів, а ле й приблизно в 2 рази більше, ніж коефіцієнт при x3. Коефіцієнти відповідні взаємодіям x1x2 (1,32) і x1x3 (5,24) представлені значеннями, що в 5,84 і 1,5 разів менше відносно коефіцієнту при x3. Значення коефіцієнта детермінації (R2) становить приблизно 0,998, що підтверджує тісний взаємозв'язок між незалежними факторами і функцією відгуку. Високі значення коефіцієнтів в лінійних доданках (x2, x3) в порівнянні з іншими коефіцієнтами означають, що вони є найбільш впливовими у рівнянні. Встановлено, що підвищення часу обробки призводить до збільшення ступеню деградації МС. Вплив концентрації перекису водню та каталізатору має екстремальний характер. Значимість факторів змінюється наступним чином: tоб> mадс> Vн2о2. Крім того, дисперсійний аналіз показав узгодженість між експериментальними даними та теоретично визначеними, тобто отримана математична модель адекватна.