A Magyar Hidrológiai Társaság XXIV. Országos Vándorgyűlése (Pécs, 2006. július 5-6.)
2. szekció: A VÍZIKÖZMŰVEK HELYZETE - Szabóné Bárdos Erzsébet, Horváth Ottó, Zsilák Zoltán, Reich Lajos, Pannon Egyetem, Általános és Szervetlen Kémia Tsz, Imre Krisztián, LightTech Lámpatechnológiai Kft.: Felületaktív anyagok fotokatalitikus lebontása szennyvizekben
készített vas(III)oldatban kizárólag akva- és hidroxo-komplexek jönnek létre, ezáltal viszonylag jól definiálható a különböző rendszerek összetétele [5,6]. A lehetséges formák a [Fe m (OH) n ] (3m-n)+ általános képlettel jellemezhetők. Ezek közül 300 nm-nél nagyobb hullámhosszaknál a [Fe(OH)] 2+ komplexszel játszódik le a legnagyobb hozammal a gyökképződési reakció [14]. E folyamatban az UV vagy látható fotonok hatására a ligandumról egy elektron megy át a Fe(III) központi ionra, miközben Fe(II) részecske és hidroxilgyök keletkezik: A fény hatására képződő hidroxilgyökök mennyisége jelentősen megnövelhető hidrogénperoxid hozzáadásával. A Fe(II) és H 2 O 2 sötétben is végbemenő reakciója régóta ismert, mint Fenton reakció[15], melyet a következő reakcióegyenlet szemléltet: A keletkező HO • gyök reagálhat egy újabb Fe(II) részecskével, vagy egy szerves szennyező molekulával, megindítva annak kémiai lebomlását. Ez a folyamat 3-as pH mellett megy végbe a leghatékonyabban [16]. A Fe(III)/H 2 O 2 rendszerrel történő lebontás hatékonysága jelentős mértékben megnövelhető 300 nm-nél nagyobb hullámhosszú fény besugárzásával[17]. Ezt a folyamatot nevezik foto-Fenton reakciónak. A fotolízis során a Fe(III) redukálódik, majd visszaoxidálódik, azaz nem fogy el a rendszerből, így állandó gyökkoncentráció érhető el. A heterogén fotokatalízishez hasonlóan e folyamat során is lehetőség nyílik a napenergia hasznosítására, ugyanis a kialakuló vas(III)komplexek nagy részének van elnyelése a látható színképtartományban. Kísérleti körülmények A fotoreaktorok A kísérleteket saját fejlesztésű 3 dm 3 hasznos térfogatú fotokémiai reaktorokkal végeztük, melyek ipari folyamatok modellezésére is alkalmasak. Abban az esetben, amikor a nagy detergens-koncentráció miatt a habképződés kizárja a levegőáramoltatás alkalmazását, a folyadékot kell keringetni a reaktorköpenyen keresztül. Erre a célra osztatlan terű köpennyel ellátott reaktort használtunk, mely egy pufferedénnyel és egy perisztaltikus pumpával összekapcsolva alkotta a keringetési rendszert. A pufferedény több funkciót is ellátott: mágneses kevertetés révén segítette a kolloid elegy homogenizálását, lehetővé tette az egyszerű mintavételt és a szükséges oxidálóanyag hozzáadását. Ez a reaktor 3
