3,283 matches
-
viabile umede. În selectarea unui număr de bacterii, fungi și levuri în funcție de capacitatea de legare a coloranților reactivi, Polman și Breckenridge (1996) au observat că dintre 28 specii microbiene, 64% din formele neviabile au o capacitate mare de adsorbție pentru colorantul rezidual Reactive Black 5; dintre 21 specii capabile de a lega colorantul rezidual Reactive Blue 19, 71% au fost mult mai eficiente în forma neviabilă față de forma viabilă. Se presupune că acest comportament se datorează creșterii suprafeței de adsorbție datorită
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
capacitatea de legare a coloranților reactivi, Polman și Breckenridge (1996) au observat că dintre 28 specii microbiene, 64% din formele neviabile au o capacitate mare de adsorbție pentru colorantul rezidual Reactive Black 5; dintre 21 specii capabile de a lega colorantul rezidual Reactive Blue 19, 71% au fost mult mai eficiente în forma neviabilă față de forma viabilă. Se presupune că acest comportament se datorează creșterii suprafeței de adsorbție datorită distrugerii celulelor după inactivare. Dintre 26 specii capabile de legarea colorantului rezidual
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
comportament se datorează creșterii suprafeței de adsorbție datorită distrugerii celulelor după inactivare. Dintre 26 specii capabile de legarea colorantului rezidual Sulfur Black, 1,54% au fost mult mai eficiente în stare viabilă. Aceasta poate fi datorată structurii chimice diferite a coloranților. Biosorbenții microbiologici care conțin celule vii prezintă o mare varietate de mecanisme și un domeniu mai larg de aplicabilitate referitor la gama de coloranți implicați, însă în același timp prezintă și foarte multe dezavantaje care constau în: - performanțele strâns legate
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
particulelor și a altor factori asupra biosorbției Cinetica biosorbției se raportează direct la suprafața biosorbentului, încât dimensiunea particulelor este unul din factorii importanți care afectează capacitatea de biosorbție. Acest efect a fost studiat de Cho și Chen (2002b) asupra biosorbției colorantului Basic Yellow 24 utilizând nămol activ uscat cu mărimea particulelor în domeniile 75-150, 150-300, 300-600, 600-1180 µm. Autorii au observat că biomasa are o capacitate de biosorbție care crește odată cu descreșterea dimensiunii particulelor, datorită ariei mari a suprafeței totale a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și anume descrește cu hidroliza de la 74 la 38 mg·g-1(Gulnaz și al., 2006). 4.4.11. Regenerarea biosorbentului Studiile de desorbție sunt utile nu numai pentru a elucida mecanismul adsorbției, dar contribuie la găsirea unor soluții pentru recuperarea coloranților și a biosorbenților. Desorbția este un pas important în regenerarea biomasei fungice, pentru a fi reutilizată ulterior în procese similare de biosorbție. Biosorbenții pot fi regenerați prin tratamentul cu anumite substanțe chimice. Capacitatea unui biosorbent de a putea fi regenerat
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
economice. Cercetările au arătat că biomasa fungică poate fi eluată și regenerată cu solvenți organici, ca de exemplu metanolul, etanolul și anumiți surfactanți (Tween neionic) dar și cu soluții de NaOH. Brahimi-Horn și al. (1992) au utilizat metanolul pentru desorbția coloranților, recuperând 39%-53% colorant, în funcție de structura lui. S-a sugerat că celulele tratate cu metanol încă mai posedă o capacitate substanțială de a adsorbi coloranții. Metanolul poate influența interacțiunile hidrofobice / hidrofilice între coloranți și biomasă. Polman și Breckenridge (1996) au
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
foetidus și a colorantului Reactive Black 5 reținut a fost posibilă cu NaOH 0,1 M. Reutilizarea adsorbentului pentru un număr de cicluri poate conduce la o reducere substanțială a prețului de cost al procesului biosorbției (Patel, 2007). Pentru eluarea coloranților adsorbiți pe suspensia levurică magnetică Safarikova și al. (2005) au testat eluenții: metanol, metanol-acid acetic (50:1, v/v) și metanol-soluție hidroxid de amoniu concentrată (50:1, v/v; 1,5 mL). Practic, s-a adăugat eluentul la celulele levurice
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
testat eluenții: metanol, metanol-acid acetic (50:1, v/v) și metanol-soluție hidroxid de amoniu concentrată (50:1, v/v; 1,5 mL). Practic, s-a adăugat eluentul la celulele levurice magnetice, iar după 20 minute de agitare s-a determinat colorantul desorbit. Rezultatele obținute la eluția coloranților adsorbiți cu eluanții: metanol (M), metanol-acid acetic (M-AA), metanol-hidroxid de amoniu (M-AH) sunt prezentate în Tabelul 4.15. Deoarece adsorbția coloranților bazici pe biomasa levurică se produce prin atracție electrostatică și interacțiuni
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
1, v/v) și metanol-soluție hidroxid de amoniu concentrată (50:1, v/v; 1,5 mL). Practic, s-a adăugat eluentul la celulele levurice magnetice, iar după 20 minute de agitare s-a determinat colorantul desorbit. Rezultatele obținute la eluția coloranților adsorbiți cu eluanții: metanol (M), metanol-acid acetic (M-AA), metanol-hidroxid de amoniu (M-AH) sunt prezentate în Tabelul 4.15. Deoarece adsorbția coloranților bazici pe biomasa levurică se produce prin atracție electrostatică și interacțiuni de tip legături de hidrogen la
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
levurice magnetice, iar după 20 minute de agitare s-a determinat colorantul desorbit. Rezultatele obținute la eluția coloranților adsorbiți cu eluanții: metanol (M), metanol-acid acetic (M-AA), metanol-hidroxid de amoniu (M-AH) sunt prezentate în Tabelul 4.15. Deoarece adsorbția coloranților bazici pe biomasa levurică se produce prin atracție electrostatică și interacțiuni de tip legături de hidrogen la valori mari de pH al soluției, pe măsură ce descrește pH-ul soluției grupările funcționale ionizează gradat. Suprafața bisorbentului devine încărcată pozitiv la pH-ul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
unei poluări secundare (Yu și al., 2009b). Hidrosolul acid de TiO2 (pH = 2,0) cu activitate fotocatalitică mare poate fi utilizat ca un bun eluent. În primul rând are rolul de a regenera biomasa și apoi de a cataliza fotodegradarea coloranților desorbiți simultan. După adsorbția coloranților Rodamină B sau Albastru de metilen a fost testată posibilitatea de regenerare a biomasei. Eficiența eluției a fost de aproximativ 96%, când cea mai mare parte a colorantului reținut a fost desorbit și transferat de la
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
al., 2009b). Hidrosolul acid de TiO2 (pH = 2,0) cu activitate fotocatalitică mare poate fi utilizat ca un bun eluent. În primul rând are rolul de a regenera biomasa și apoi de a cataliza fotodegradarea coloranților desorbiți simultan. După adsorbția coloranților Rodamină B sau Albastru de metilen a fost testată posibilitatea de regenerare a biomasei. Eficiența eluției a fost de aproximativ 96%, când cea mai mare parte a colorantului reținut a fost desorbit și transferat de la suprafața biomasei în sistemul hidrosol
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
este de aproximativ 2-4 µm în diametru, de sute de ori mai mare față de particulele de sol. Când se amestecă hidrosolul de TiO2 cu levura, aceasta se depune la baza eprubetei, fiind foarte ușor să se separe biosorbentul de fotocatalizator. Colorantul cationic Basic Blue 3 (BB 3) adsorbit pe biomasa bacteriană de Corynebacterium glutamicum naturală și modificată chimic cu acid citric (CA) a fost eluat ușor prin corecția pH-ului soluției la 3 (când reținerea BB 3 a fost minimă). S-
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
biosorbent de înaltă performanță și regenerabil pentru coloranții cationici (Mao și al., 2009b). Studiile de desorbție au fost conduse în mediu acid (HCl) și alcalin (NaOH) cu biomasa fungică autoclavată de Trichoderma harzianum saturată cu colorant. Timpul necesar pentru desorbția coloranților Rhodamine 6G și Erioglaucine a fost de 75, respectiv 105 minute (Sadhasivam și al., 2009). La timpul optim, coloranții Rhodamine 6G și Erioglaucine au fost desorbiți cu concentrații diferite de HCl și NaOH (0,1-0,5 N). Rezultatele relevă că
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
eluant NaOH 1 N. Aceste studii sugerează că alcalinitatea medie și compușii organici asemănători etanolului pot fi utilizați ca eluanți eficienți pentru desorbția unor coloranți (Kaushik și Malik, 2009). Capacitatea T. viride imobilizat pe burete loofa (TVILS) de a adsorbi colorantul basic Methylene Blue (MB) a fost determinată prin cicluri de adsorbție-desorbție repetate, comparativ cu biomasa nativă (TVFB). Întrucât biosorbția maximă a MB s-a produs în condiții apropiate de pH neutru la bazic, MB adsorbit a fost recuperat în condiții
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
loofa (TVILS) a fost stabilă și s-a produs o pierdere numai de < 4,0% a masei după cinci cicluri consecutive (Saeed și al.,2009). După ce biomasa protonată de C. glutamicum a fost utilizată pentru sorbția Reactive Orange 16 (RO16), colorantul a fost eluat din biomasa încărcată cu colorant prin ajustarea pH-ului soluției la 7, la care reținerea colorantului a fost minimă (Won și al., 2004). Pe măsură ce ciclurile de sorbție/desorbție au continuat, eficiența proceselor de sorbție și desorbție descrește
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
ajustarea pH-ului soluției. Astfel, biomasa reziduală de C. glutamicum poate fi regenerată ușor la pH=7 și reutilizată de mai multe ori dacă pierderea de biomasă este minimizată. În cazul aceleași biomase de C. glutamicum protonată, saturată însă cu colorantul Reactive Yellow 2 (RY2), desorbția adsorbatului s-a realizat la un pH >7, la care reținerea colorantului a fost minimă, iar solubilizarea biomasei nesemnificativă. Ca rezultat, eficiența procesului de sorbție-desorbție a colorantului RY2 a fost la nivel satisfăcător până la 4
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
s-a realizat la un pH >7, la care reținerea colorantului a fost minimă, iar solubilizarea biomasei nesemnificativă. Ca rezultat, eficiența procesului de sorbție-desorbție a colorantului RY2 a fost la nivel satisfăcător până la 4 cicluri repetate (Won și Yun, 2006). Colorantul Reactive Black 5 (RB 5) a fost eluat din biomasa încărcată cu colorant la un pH 7. După cinci cicluri de sorbție-desorbție eficiența desorbției a fost aproape constantă (~ 80%), comparativ cu eficiența sorbției de 100% (Won și al., 2006). Operații
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de sinteză în care volumul mare de date experimentale a fost tabelat oferind informații cu privire la sistemul studiat, condițiile optime pentru sorbție și capacitatea maximă de adsorbție atinsă (Crini, 2006; Fu și Viraraghavan, 2001; Kaushik și Malik 2009). Se constată varietatea coloranților investigați din punct de vedere structural, a biosorbenților și valorile extreme ale capacității de adsorbție atinse, de la câteva zeci la sute de mg colorant reținut pe gram de biosorbent. Motivul acestor discrepanțe, așa cum s-a discutat la mecanism, este legat
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și valorile extreme ale capacității de adsorbție atinse, de la câteva zeci la sute de mg colorant reținut pe gram de biosorbent. Motivul acestor discrepanțe, așa cum s-a discutat la mecanism, este legat de natura sistemului biosorbent-colorant. Cele mai multe lucrări cu privire la biosorbția coloranților sunt focalizate pe utilizarea biomasei fungice, a nămolului activ și a altor bioadsorbenți cu preț scăzut. Este surprinzătoare atenția redusă acordată utilizării biomasei bacteriene în calitate de biosorbent. Hu (1992, 1996) a constatat că adsorbția unor coloranți reactivi cu celule inactivate bacteriene
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
se produce pe o suprafață eterogenă. Modelul izotermei Langmuir a fost preferat pentru estimarea capacității de adsorbție monomoleculară (qm) corespunzătoare unui monostrat complet de acoperire a suprafeței biomasei. Tabelul 4.16 centralizează câteva dintre cele mai importante rezultate ale biosorbției coloranților utilizând biomasă bacteriană. Se observă că biomasa de Corynebacterium glutamicum ar putea fi un biosorbent potențial pentru coloranții Reactive Black 5 și Reactive Red 4, conform capacității maxime de adsorbție de 419 mg g-1 și respectiv 485,1 mg g-1
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
ale coeficientului de corelație R2 (>0,979) și valori reduse ale erorilor (<1,9%) (Tabelul 4.17). În cazul fungilor, cea mai mare capacitate de biosorbție de 1111 mg g-1 a fost atinsă de Rhizopus stolonifer la pH 2 pentru colorantul Bromophenol Blue. În Tabelul 4.18 sunt date câteva exemple din care se observă că valoarea capacității maxime de biosorbție se modifică substanțial cu pH-ul sau cu temperatura mediului în care se desfășoară procesul. Aksu și Çağatay (2006) au
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pentru echilibrul biosorbției colorantului Congo Red pe A. niger pretratat cu NaHCO3, însă a fost adecvat modelul Radke-Prausnitz (Fu și Virarahavan, 2002a). În sistem static, biosorbentul Rhizopus arrhizus (uscat) manifestă capacitatea maximă de reținere de 773,0 mg g-1 pentru colorantul reactiv Gemazol Turquise Blue-G la 45șC la pH inițial 2,0 și la o concentrație inițială a colorantului de 812,6 mg L-1 pentru doza de biomasă de 0,5 g L-1. Datele de echilibru concordă bine cu
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
225,4 mg g-1 pentru Direct Red 128 (Bayramoglu și Arica, 2007). Modelele Freundlich și Temkin au descris corespunzător echilibrul de biosorbție a celor doi coloranți pe preparatele fungice. Modelul Freundlich arată că există o afinitate de adsorbție redusă pentru colorantul cu masă moleculară mică Direct Red 128, față de cel cu masă moleculară mare, Direct Blue 1. Valorile lui n>1 pentru ambele molecule de colorant indică o cooperare pozitivă în legare și o natură eterogenă a adsorbției. Valorile ΔGmax variază
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
aplicat modelul Langmuir pentru biosorbția colorantului bazic Maxilon Red BL-N cu nămol activ și au arătat că ecuația Langmuir concordă foarte bine cu datele experimentale. Modelele Langmuir și Freundlich au fost de asemenea aplicate la datele echilibrului biosorbției ale coloranților Reactiv Blue 2 și Reactive Yellow 2 pe nămol activ uscat de către Aksu (2001) și ambele modele au fost convenabile pentru descrierea datelor de echilibru ale celor doi coloranți. Constantele Langmuir și Freundlich au fost utilizate pentru a compara capacitatea
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]