pH
۶۱/۵۶
غلظت الکترولیت پشتیبان
۲۹/۲۹
دانسیته جریان
۳۰/۷
فاصله بین الکترودها
۵۵/۶
مجموع درصد پارامترها به دلیل وجود خطا، کمی کمتر از ۱۰۰% شده است.
در شرایط بهینه به منظور بررسی چگونگی زدایش فنل در مدت زمان انجام آزمایش، هر ۱۵ دقیقه از محلول نمونه گیری شد. شکل (۴-۱۱) روند تغییرات غلظت فنل با زمان در شرایط بهینه را نشان میدهد. همچنین در این شرایط تغییرات دما و ولتاژ سیستم نیز با زمان اندازه گیری شد.
شکلهای (۴-۱۲) و (۴-۱۳) به ترتیب تغییرات دما و ولتاژ سیستم را با زمان نشان می دهند.
شکل (۴-۱۱) روند تغییرات غلظت فنل با زمان در شرایط بهینه
شکل (۴-۱۲) روند تغییرات دما با زمان در شرایط بهینه
با گذشت زمان به علت استفاده از انرژی الکتریکی و انجام واکنشهای شیمیایی دمای سیستم بالا میرود.
شکل (۴-۱۳) روند تغییرات ولتاژ سیستم با زمان در شرایط بهینه
همچنین در مورد pH میتوان گفت در شرایط بهینه با گذشت زمان به دلیل تشکیل اسیدهای کربوکسیلیک مختلف، pH سیستم کمی دستخوش تغییر می شود و از مقدار ۱۲ کمی افت پیدا می کند.
همانطور که در فصل۲ اشاره شد بعد از تجزیه فنل وتشکیل بنزوکینون در سیستم رنگ الکترولیت به صورت قهوهای مایل به زرد در می آید. با ادامه فرایند و پس از تولید اسیدهای کربوکسیلیک رفتهرفته محلول کمرنگ می شود و در نهایت پس از تولید آب و دیاکسید کربن محلول الکترولیتی کاملاً بیرنگ خواهد شد. این روند مربوط به حالتی است که اکسایش کامل فنل صورت گیرد. اما زمانی که فرایند اکسایش فنل ناقص انجام پذیرد (آب و دیاکسید کربن محصولات نهایی فرایند نباشند) ممکن است هیدروکینونها و بنزوکینونها که به عنوان محصولات واسطهای در طی انجام فرایند ایجاد میشوند در سیستم تجمع یابند. همچنین امکان تشکیل ترکیبات پلیمری در محلول وجود دارد. این عوامل باعث می شود که در پایان فرایند رنگ الکترولیت به صورت قهوهای یا زرد مایل به قهوهای باقی ماند.
در مطالعه حاضر پس از انجام آزمایش در شرایط بهینه محلول قهوهای رنگ شد. این موضوع نشاندهنده اکسایش ناقص فنل است. به منظور بررسی علل این مسئله، آزمایشی در شرایط بهینه یعنی در pH برابر ۱۲، غلظتM 6/0 الکترولیت پشتیبان، فاصله mm10 بین الکترودها ولی با دانسیته جریان A/cm2 ۱۲۵/۰ انجام گرفت. مشاهده گردید که در این شرایط میزان زدایش فنل از حالت قبل کمتر است اما محلول الکترولیتی در نهایت سفید رنگ شد (اکسایش کامل فنل صورت پذیرفت). این موضوع نشان میدهد که اگرچه افزایش جریان اعمالی به سیستم باعث بالا رفتن میزان زدایش فنل و به تبع آن افزایش بازده فرایند خواهد شد، اما ازدیاد جریان سبب می شود امکان تولید ترکیبات پلیمری به عنوان آلایندههای ثانویه در سیستم افزایش یابد و بدین ترتیب فرایند اکسایش فنل به صورت ناقص انجام گیرد. بنابراین در انتخاب میزان جریان اعمالی به سیستم به منظور انجام فرایند تصفیه باید به این نکته توجه کرد. شکلهای (۴-۱۴) و ( ۴-۱۵) بیانگر این مطلب است.
شکل (۴-۱۴) محلول الکترولیتی پس از انجام آزمایش در شرایط بهینه با دانسیته جریان ۱۷۸/۰ آمپر بر سانتیمتر مربع
شکل (۴-۱۵) محلول الکترولیتی پس از انجام آزمایش در شرایط بهینه با دانسیته جریان ۱۲۵/۰ آمپر بر سانتیمتر مربع
۴-۵- محاسبه انحراف معیار
به منظور محاسبه مقدار خطای آزمایشی، میزان انحراف معیار برای هر مرحله آزمایش و همچنین برای شرایط بهینه از رابطه زیر بدست آمد.
(۴-۲)
که در آن:
جدول (۴-۶) میزان انحراف معیار
انحراف معیار(σ)
آزمایش
۲/۱
آزمایش ۱
