Indirect Sonication of Acetic Acid in Aqueous Solutions

Abstract

Sonochemical oxidation of organic pollutants has a promising future in the area of wastewater treatment as one of the advanced oxidation techniques. In this study indirect ultrasonic degradation of acetic acid by using rectangular prism reactor was investigated. The effects of parameters such as: power of irradiation, initial concentration of acid, NaCl or oxide (zeolite) addition to solution were investigated on the extent of degradation. An ultrasonic bath was used. The results showed that degradation degree increased with decreasing power and initial concentration of pollutant. Initial degradation rate was lower in the concentration range of 0.37-0.75M for NaCl than that in the absence of salt. Initial degradation rate was the highest at a NaCl concentration of 1.5M in the range studied. However the degradation degree was always lower in the presence of NaCl than that in the absence of salt after a sonication time of one hour although degradation degree increased with increasing salt concentration.

In the present study obtained degradation degree of acetic acid was about 7 % at 84W, 300ppm and 43±3°C after a sonication time of 60 min. Under the same experimental conditions, addition of 1.5M NaCl provided 33 % increase in degradation according to that in the absence of NaCl after a sonication time of 20 min. Addition of 0.3g zeolite caused an increase in the degradation degree of acetic acid from 7 % to 10 % at 84W, 300ppm and 43±°C, providing almost 42 % increase in degradation degree of acetic acid after 60min when compared with degradation degree in the absence of zeolite.

Organik kirleticilerin sono kimyasal oksidasyonu, atık su arıtımında gelecek vaat eden ileri oksidasyon tekniklerinden biridir. Bu çalışmada dikdörtgen prizma şeklinde reaktör kullanarak asetik asitin indirek ultrasonik bo-zunması incelenmiştir. Ultrasonik güç, kirleticinin başlangıç derişimi, NaCl veya oksit (zeolit) ilavesi gibi parametrelerin asetik asit bozunmasına etkileri incelenmiştir. Çalışmada ultrasonik banyo kullanılmıştır. Sonuçlar bo-zunmanın azalan güç ve başlangıç derişimi ile arttığını göstermiştir. 0.37-0.75M NaCl derişim aralığında başlangıç bozunma hızı tuzun olmadığı durumdan daha düşüktür. Başlangıç bozunma hızının en yüksek değeri çalışılan derişim aralığında 1.5M’lık NaCl derişiminde elde edilmiştir. Bununla beraber 1 saat’lik sonikasyon zamanı sonunda artan tuz derişimi ile degradasyon derecesi artmakla birlikte NaCl varlığındaki bozunma yüzdeleri NaCl ilavesi yapılmamış durumdan daima daha düşük olmuştur.

Çalışmada 84W, 300ppm ve 43±3°C’de 60dk sonra yaklaşık %7 bozunma elde edilmiştir. Aynı deneysel şartlarda 1.5M NaCl ilavesi 20dk’lık bir sonikasyonla bozunmada NaCl’size gore % 33’lük bir artma sağlamıştır. 0.3g zeolit ilavesi asetik asit bozunmasını 60dk’lık bir sonikasyonla, 84W, 300ppm ve 43±°C’de, % 7’den % 10’a yükselterek asetik asit bozunmasında yaklaşık %42’lık artış sağlamıştır.