Sulu çözeltilerden alkoletoksilatların kimyasal yöntemler ile arıtımı

Düşük köpürme özelliğine sahip, soğuk suda iyi çözünebilen ve bu özellikleri nedeniyle düşük konsantrasyonlarda bile etkili olan noniyonik yüzey aktif maddeler çok geniş bir kullanım alanına sahiptirler. Noniyonik yüzey aktif maddelerden nonil fenol etoksilatlar kısa süre öncesine kadar yüzey aktif madde pazarının % 80'ini oluşturan türler olarak bu pazarda ciddi bir paya sahiptiler. Sucul ortamda yarattıkları olumsuz etkiler anlaşılana kadar nonil fenol etoksilatlar kağıt, tekstil, deri, gıda, boya gibi birçok endüstriyi kapsayan geniş bir yelpazede yaygın olarak kullanılmaktaydılar. Ancak 1990'lı yılların başlarında endokrin bozucu ve toksik etkilerinin fark edilmesinin ardından nonil fenol etoksilatların yerine kullanılabilecek başka bir noniyonik yüzey aktif madde arayışına girilmiştir. Gelinen bu aşamada birinci alternatif olarak toksik etkileri bilinmeyen, yüksek biyolojik bozunurluğa sahip ve yüzey aktif madde olarak uygulamada nonil fenol etoksilatları ikame edebilecek nonil alkol etoksilatlar görülmektedir. Bahsedilen özellikleri nedeniyle nonil alkol etoksilatların üretimleri ve kullanımları gün geçtikçe artmakta ve yaygınlaşmaktadır. Her ne kadar bilinen herhangi toksik, kanserojenik veya mutajenik etkiye sahip olmasalar da, giderek artan miktarda üretilen ve kullanılan alkol etoksilatların arıtılabilirliklerinin araştırılması ihtiyacı doğmuştur. Literatürde alkol etoksilatların biyolojik olarak arıtılabilirlikleri ile ilgili gün geçtikçe artan sayıda araştırma yer almasına karşın söz konusu yüzey aktif maddelerin fiziko-kimyasal, elektrokimyasal ve fotokimyasal arıtılabilirlikleri ile ilgili sınırlı ve yetersiz sayıda araştırma mevcuttur. Bu çalışmanın amacı alkol etoksilatlara örnek teşkil etmek üzere seçilen polioksietilen (4) loril eter (Brij 30 )'in 20 mg/L konsantrasyonundaki sulu çözeltilerinin koagülasyon, elektrokoagülsyon ve TiO2/UV-A fotokatalitik oksidasyon prosesleri esas alınarak fizikokimyasal ve kimyasal yöntemler ile arıtılabilirliğinin incelenmesi ve maksimum Brij 30 ve organik madde giderimini sağlayacak en uygun proses reaksiyon koşullarının belirlenmesidir. Yukarıda belirtilen amaç doğrultusunda yürütülen deneysel çalışmadan elde edilen sonuçlar koagülasyon-flokülasyon ve çelik elektrotların kullanıldığı elektrokoagülasyon proseslerinin gerek Brij 30 gerekse organik madde gideriminde istenilen verimi sağlamadığını göstermiştir. İki farklı TiO2 katalizörü kullanılarak yürütülen fotokatalitik oksidasyon deneylerinde Aeroxide PF2 heterojen katalizörü ile yine istenilen düzeyde giderme verimleri elde edilememiştir. Buna karşılık Degussa P25 TiO2 heterojen katalizörü kullanılarak yürütülen fotokatalitik oksidasyon denemelerinde uygun reaksiyon koşulları seçildiğinde gerek Brij 30'un tamamı giderilmiş, gerekse %90 civarında organik madde minerilizasyonu gerçekleştirilmiştir. Elde edilen bu sonuçlardan hareketle Degussa P25 TiO2 heterojen katalizörü kullanılarak UV-A ışınımı altında alkol etoksilatları temsil etmek üzere seçilen polioksietilen (4) loril eterin sulu çözeltilerden uygun reaksiyon koşulları seçildiğinde etkin şekilde arıtılabildiği sonucuna varılmıştır.