HPLC Determination of Four Textile Dyes and Studying their Degradation Using Spectrophotometric Technique
Loading...
Date
2005
Authors
Safwat Mohammad Abdul Azeez Saleh
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
In the present work, a simple and a sensitive HPLC method was developed for quantitative determination of four Direct textile dyes (Direct Red 81, Direct Blue 15, Direct Black 22 and Direct Orange 34).
The maximum absorbance value for the above mentioned dyes were found to be at 510 nm, 607 nm, 484 nm and 411 nm, with retention times of 15.4, 8.8, 5.8 and 12.7 min, respectively.
The mobile phase used was consisting of acetonitrile: water (60:40, v/v) containing 0.45 M N-cetyl-N,N,N-trimehyl ammonium bromide (CTAB). RP C18 column was used with a flow rate of 0.5ml/min.
Calibration graphs were found to be linear over the ranges of 0.3–10ppm, 10–30ppm, 0.5–10ppm and 1–12ppm for Direct Red 81, Direct Blue 15, Direct Black 22 and Direct Orange 34, respectively, with limit of detection 0.3ppm, 10ppm, 0.5ppm and 1ppm. The relative standard deviations (RSD%) were found to be 0.92 %, 0.83 %, 1.13 % and 0.34 %, respectively (n=3) with concentrations of 10ppm of each dye. The effect of pH, CTAB concentration and acetonitrile: water ratios (v/v) in the mobile phase on the determination of the four Direct azo dyes were investigated.
The reducing degradation kinetics of the four Direct dyes; Direct Red 81, Direct Blue 15, Direct Black 22 and Direct Orange 34 by zero– valent iron and aluminum metals in aqueous solutions were studied. Effective degradation was achieved when using Al compared to Fe. The results show that the rate of degradation is affected by acidity, amount of iron and aluminum, temperature and speed of solution agitation.
The effect of metals nature on degradation of the four Direct azo dyes was studied. The following metals were used in this study (Mn, Ni, Co, Zn, Mg and Cu). The obtained results showed that using Cu do not effects on degradation rate, where using Al, Mg give a higher degradation rate compared to iron.
من خلال هذا البحث تم تطوير طريقة جديدة لقياس تراكيز بعض الصبغات التي تستعمل في مجال صناعة الملابس في مياه ينابيع واد الساجور، خلة السنان وخل ة عيسى . فقد تم اختيار أربع صبغات من أكثر الصبغات استعمالا في مجال صناعة الملابس وهي:- (Direct Red 81, Direct Blue 15, Direct Black 22 and Direct Orange 34) (HPLC) تعتمد طريقة التحليل على استخدام تقنية الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء وهذه الطريقة تعتم د على التباين في سرعة تحرك الأصباغ من خلال عمود الفصل حيث استخدم وجد من خلال هذه الدراسة أن الوقت اللازم لخروج مركبات .(RPC عمود فصل من النوع ( 18الصبغات من عمود الفصل يعتمد على مقدار قطبية المركب؛ فالصبغة ا لسوداء تخرج من عمود الفصل أولا ثم الصبغة الزرقاء ثم البرتقالية وأخيرا الصبغة الحمراء مما يعني أن الصبغة السوداء ذات قطبية أعلى من باقي الصبغات . لتحريك الصبغات داخل عمود الفصل تم استخدام N-Cetyl-N,N,N-trimethylammonium bromide (CTAB)-: الطور المتحرك وتركيز acetonitrile: water ولقد تم دراسة تأثير كل من: درجة الحموضة، نسبة للطور المتحرك على الزمن اللازم لخروج الصبغات من عمود الفصل . وجد من CTABخلال هذه الدراسة أن المنحنى القياسي للأصباغ خطي في المجال:- 0.5 للصبغة –10ppm ، 10 للصبغة الزرقاء –30ppm ، 0.3 للصبغة الحمراء –10ppm فكان على النحو % RSD 1 للصبغة البرتقالية أما الانحراف المعياري النسبي – السوداء و 12 التالي: % 0.92 للصبغة الحمراء، % 0.83 للصبغة الزرقاء، % 1.13 للصبغة السوداء و 10 لكل من الصبغات الأربع. ppm عند تركيز (n= 0.34 للصبغة البرتقالية ( 3 % وقد تم ا ستخدام طريقة التحليل هذه في الكشف عن وجود الأصباغ الأربعة المذكورة سابقا في عينات من مياه ينابيع واد الساجور، خلة السنان و خلة عيسى في مدينة نابلس و لقد دلت نتائج التحليل خلو كل من العينات الثلاث على أي تلوث ناتج من هذه الأصباغ. وفي القسم الثاني من هذا العمل تم إيجاد طريقة جديدة وفعالة للتخلص من بقايا هذه الصبغات التي يمكن أن تخرج مع مياه الصرف الصحي من خلال استخدام برادة الحديد والألمنيوم ومعادن أخرى لتكسير جزيئات الصبغة . ولذا تمت دراسة سرعة التفاعل و آلية حدوثه عند استخدام برادة الحديد و قد وجد أن سرعة التفاعل تعتمد على كل من : كمية برادة الحديد و الألمنيوم المستعملة، تركيز الصبغة، درجة الحموضة للمحلول، درجة حرارة التفاعل وعلى سرعة التحريك.
من خلال هذا البحث تم تطوير طريقة جديدة لقياس تراكيز بعض الصبغات التي تستعمل في مجال صناعة الملابس في مياه ينابيع واد الساجور، خلة السنان وخل ة عيسى . فقد تم اختيار أربع صبغات من أكثر الصبغات استعمالا في مجال صناعة الملابس وهي:- (Direct Red 81, Direct Blue 15, Direct Black 22 and Direct Orange 34) (HPLC) تعتمد طريقة التحليل على استخدام تقنية الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء وهذه الطريقة تعتم د على التباين في سرعة تحرك الأصباغ من خلال عمود الفصل حيث استخدم وجد من خلال هذه الدراسة أن الوقت اللازم لخروج مركبات .(RPC عمود فصل من النوع ( 18الصبغات من عمود الفصل يعتمد على مقدار قطبية المركب؛ فالصبغة ا لسوداء تخرج من عمود الفصل أولا ثم الصبغة الزرقاء ثم البرتقالية وأخيرا الصبغة الحمراء مما يعني أن الصبغة السوداء ذات قطبية أعلى من باقي الصبغات . لتحريك الصبغات داخل عمود الفصل تم استخدام N-Cetyl-N,N,N-trimethylammonium bromide (CTAB)-: الطور المتحرك وتركيز acetonitrile: water ولقد تم دراسة تأثير كل من: درجة الحموضة، نسبة للطور المتحرك على الزمن اللازم لخروج الصبغات من عمود الفصل . وجد من CTABخلال هذه الدراسة أن المنحنى القياسي للأصباغ خطي في المجال:- 0.5 للصبغة –10ppm ، 10 للصبغة الزرقاء –30ppm ، 0.3 للصبغة الحمراء –10ppm فكان على النحو % RSD 1 للصبغة البرتقالية أما الانحراف المعياري النسبي – السوداء و 12 التالي: % 0.92 للصبغة الحمراء، % 0.83 للصبغة الزرقاء، % 1.13 للصبغة السوداء و 10 لكل من الصبغات الأربع. ppm عند تركيز (n= 0.34 للصبغة البرتقالية ( 3 % وقد تم ا ستخدام طريقة التحليل هذه في الكشف عن وجود الأصباغ الأربعة المذكورة سابقا في عينات من مياه ينابيع واد الساجور، خلة السنان و خلة عيسى في مدينة نابلس و لقد دلت نتائج التحليل خلو كل من العينات الثلاث على أي تلوث ناتج من هذه الأصباغ. وفي القسم الثاني من هذا العمل تم إيجاد طريقة جديدة وفعالة للتخلص من بقايا هذه الصبغات التي يمكن أن تخرج مع مياه الصرف الصحي من خلال استخدام برادة الحديد والألمنيوم ومعادن أخرى لتكسير جزيئات الصبغة . ولذا تمت دراسة سرعة التفاعل و آلية حدوثه عند استخدام برادة الحديد و قد وجد أن سرعة التفاعل تعتمد على كل من : كمية برادة الحديد و الألمنيوم المستعملة، تركيز الصبغة، درجة الحموضة للمحلول، درجة حرارة التفاعل وعلى سرعة التحريك.