ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ ПИЩЕВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ В ПРИСУТСТВИИ ДИОКСИДА ТИТАНА
Рубрики: 1. ХИМИЯ
Авторы:
1.
Удмуртский госуд. университет
2.
Удмуртский государственный университет
Тип:
Статья
Страницы:
с 12
по 17
Статус:
В работе
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
ДИОКСИД ТИТАНА, АЗОКРАСИТЕЛИ, ФОТООКИСЛЕНИЕ, ФОТОКАТАЛИЗ
Аннотация (русский):
В работе представлены результаты исследования процесса фотоокисления пищевых красителей в присутствии диоксида титана в водных растворах с использованием фотоминерализатора МУФ-3. Все использованные для эксперимента пищевые красители, являющиеся пищевыми добавками Е102, Е110, Е122, Е124, Е129, Е151, относятся к азокрасителям, т.е. содержат в своем составе азогруппу, связанную с ароматическими кольцами. В качестве фотокатализатора был выбран диоксид титана в фазе анатаза, полученный щелочным гидролизом тетрахлорида титана с последующей сушкой и обжигом образца при 600oC . Установлено, что в отсутствии катализатора собственная светостойкость красителей неодинакова - наиболее устойчив к УФ-воздействию тартразин, наименее - кармуазин - в течение получаса он разрушается более, чем на 40%. Добавление TiO2 к растворам красителей приводит к деструкции органических молекул, о чем свидетельствует отсутствие оптической активности растворов после 30 мин контакта с катализатором. В нейтральных средах удается достичь наибольшего разложения кармуазина, желтого «солнечного заката» и бриллиантового черного - на 90-95%. Считая, что реакция каталитического окисления красителей описывается уравнением первого порядка, определены константы скорости реакции. По скорости фотодеструкции под действием УФ-облучения красители можно расположить в ряд Е102 < Е124 < Е129 < Е110 < Е151 < Е122. Показано, что в течение 10-15 мин практически все изученные красители в большей степени и быстрее минерализуются в кислой среде, однако увеличение длительности фотоокисления до получаса нивелирует эти отличия - влияние рН среды становится не таким заметным и достигаются высокие значения степени разложения. ИК-спектроскопия исходных образцов красителей и образцов, подвергнутых фотодеструкции, свидетельствует о том, что в первые 15 минут происходит разрушение связей -N-C- в молекулах изученных азокрасителей, и далее образующиеся фрагменты окисляются с образованием оксопродуктов фотодеструкции. Каталитическое окисление органических веществ из водных сред может служить альтернативой сорбционным технологиям очистки стоков.
В работе представлены результаты исследования процесса фотоокисления пищевых красителей в присутствии диоксида титана в водных растворах с использованием фотоминерализатора МУФ-3. Все использованные для эксперимента пищевые красители, являющиеся пищевыми добавками Е102, Е110, Е122, Е124, Е129, Е151, относятся к азокрасителям, т.е. содержат в своем составе азогруппу, связанную с ароматическими кольцами. В качестве фотокатализатора был выбран диоксид титана в фазе анатаза, полученный щелочным гидролизом тетрахлорида титана с последующей сушкой и обжигом образца при 600oC . Установлено, что в отсутствии катализатора собственная светостойкость красителей неодинакова - наиболее устойчив к УФ-воздействию тартразин, наименее - кармуазин - в течение получаса он разрушается более, чем на 40%. Добавление TiO2 к растворам красителей приводит к деструкции органических молекул, о чем свидетельствует отсутствие оптической активности растворов после 30 мин контакта с катализатором. В нейтральных средах удается достичь наибольшего разложения кармуазина, желтого «солнечного заката» и бриллиантового черного - на 90-95%. Считая, что реакция каталитического окисления красителей описывается уравнением первого порядка, определены константы скорости реакции. По скорости фотодеструкции под действием УФ-облучения красители можно расположить в ряд Е102 < Е124 < Е129 < Е110 < Е151 < Е122. Показано, что в течение 10-15 мин практически все изученные красители в большей степени и быстрее минерализуются в кислой среде, однако увеличение длительности фотоокисления до получаса нивелирует эти отличия - влияние рН среды становится не таким заметным и достигаются высокие значения степени разложения. ИК-спектроскопия исходных образцов красителей и образцов, подвергнутых фотодеструкции, свидетельствует о том, что в первые 15 минут происходит разрушение связей -N-C- в молекулах изученных азокрасителей, и далее образующиеся фрагменты окисляются с образованием оксопродуктов фотодеструкции. Каталитическое окисление органических веществ из водных сред может служить альтернативой сорбционным технологиям очистки стоков.
Ключевые слова:
ДИОКСИД ТИТАНА, АЗОКРАСИТЕЛИ, ФОТООКИСЛЕНИЕ, ФОТОКАТАЛИЗ
ДИОКСИД ТИТАНА, АЗОКРАСИТЕЛИ, ФОТООКИСЛЕНИЕ, ФОТОКАТАЛИЗ
