PHOTOCHEMICAL OXIDATION OF A TEXTILE DYE IN AQUEOUS SOLUTION

Abstract

Advanced oxidation processes (AOPs) represent an effective approach for the degradation of recalcitrant organic pollutants present in wastewater. The UV/acetonesystem represents a promising photochemical method for the degradation of persistent organic dyes. This work aims to evaluate the efficiency of this process in degrading Basic Fuchsin, a toxic and persistent cationic dye widely used in textile industries, and to examine the influence of experimental parameters on the degradation rate as well as the impact of additives on the process efficiency.Under UV irradiation, acetone photolysis generates highly reactive methyl radicals, which are responsible for dye degradation. The obtained results show that the degradation rate of this dye increases with temperature and the concentration of acetone, and decreases with increasing concentration of Basic Fuchsin. Interestingly, UV/acetone process revealed to be more effective in degrading BF in strong alkaline pH.Mineral salts like NaHCO3 and Na2CO3 improved the performance of the UV/Acetone process, around 95% and 97% of the dye was removed. A slight inhibition was also observed with the surfactants used like tween 80. Among the various organic additives studied, only benzoic acid showed a negative impact on the process efficiency.The process maintained consistently high BF removal rates in diverse natural aqueous matrices. ------------------------------------------------------------------------- تُعدّ عمليات الأكسدة المتقدمة وسيلة فعالة لمعالجة الملوثات العضوية العنيدة الموجودة في مياه الصرف. يُعد نظام الأشعة فوق البنفسجية/الأسيتون طريقة ضوئية-كيميائية واعدة لتحلل الأصباغ العضوية المستعصية. يهدف هذا العمل إلى تقييم فعالية هذا النظام في تحليل صبغة الفوشين القاعديوهي صبغة كاتيونية سامة ومقاومة شائعة الاستخدام في الصناعات النسيجية - ودراسة تأثير الشروط التجريبية على معدل التحلل، وكذلك تأثير المضافات الكيميائية على كفاءة العملية. تحتتأثيرالإشعاع فوق البنفسجي، ينتج تحلل الأسيتون جذور الميثيل عالية التفاعل المسؤولة عن تحلل الصبغة. تُظهر النتائج المتحصل عليها أن معدل تحلل هذه الصبغة يزداد مع ارتفاع درجة الحرارة وتركيز الأسيتون، بينما ينخفض مع زيادة تركيز صبغة الفوشين الأساسي.كما أظهر النظام تفوقًا في تحليل الصبغة عند الأس الهيدروجيني القلوي المرتفع. وقد حسنت الأملاح المعدنية مثل بيكربونات الصوديوم وكربونات الصوديوم أداء عملية الأشعة فوق البنفسجية/الأسيتونتمت إزالة حوالي 95٪ إلى 97٪ من الصبغة.كمالوحظ تثبيط طفيف عند استخدام العوامل السطحية. ومن بين المضافات العضوية المختلفة التي تمت دراستها، أظهر فقط حمض البنزويك تأثيرًا سلبيًا على كفاءة العملية. حافظت العملية على معدلات إزالة عالية ومستقرة لصبغة الفوشين الأساسي في مختلف الأوساط المائية الطبيعية المدروسة. ------------------------------------------------------------------------- Les procédés d'oxydation avancés (POA) représentent une approche efficace pour la dégradation des polluants organiques récalcitrants présents dans les eaux usées. Le système UV/acétone représente une méthode photochimique prometteuse pour la dégradation des colorants organiques persistants. Ce travail vise à évaluer l'efficacité de ce processus dans la dégradation de la fuchsine basique, un colorant cationique toxique et persistant largement utilisé dans les industries textiles, et à examiner l'influence des paramètres opératoires sur la vitesse de dégradation ainsi que l'impact des additifs sur l'efficacité du processus. Sous irradiation UV, la photolyse de l'acétone génère des radicaux méthyles hautement réactifs, qui sont responsables de la dégradation du colorant. Les résultats obtenus montrent que le taux de dégradation de ce colorant augmente avec la température et la concentration d'acétone, et diminue avec l'augmentation de la concentration de fuchsine basique.Le système UV/acétone présente une cinétique de dégradation accélérée du FB en milieu hautement alcalin. Les sels minéraux tels que NaHCO3 et Na2CO3 ont amélioré la performance du processus UV/Acétone Environ 95 % à 97 % du colorant a été éliminé. Une légère inhibition a également été observée avec les tensioactifs utiliséscomme tween 80. Parmi les divers additifs organiques étudiés, seul l'acide benzoïque a eu un impact négatif sur l'efficacité du procédé. Le procédé a maintenu des taux d'élimination du FB constamment élevés dans diverses matrices naturelles.