4,582 matches
-
pentru interacțiunea cu colorantul. Guibal și al. (2005) au arătat că legăturile de hidrogen între unitățile monomere ale aceluiași lanț polimeric (legături intramoleculare) și/sau între unitățile monomere ale lanțurilor diferite (legături intermoleculare) scad reactivitatea acestora. Structura slab poroasă a polimerului și cristalinitatea sa reziduală sunt parametri critici pentru hidratare și accesibilitatea la situsurile de adsorbție. Există un număr relativ limitat de studii în care este interpretată variația de pH în timpul procesului de adsorbție. Sakkayawong și al. (2005) au raportat modificări
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
variația de pH în timpul procesului de adsorbție. Sakkayawong și al. (2005) au raportat modificări de pH în timpul adsorbției Reactive Red 141 pe chitosan. Explicația ar fi că în condiții acide ionii de hidrogen în soluție pot protona grupele aminice ale polimerului și aceasta conduce la creșterea pH-ului. În plus, eficiența adsorbției a fost sistematic mai mare pentru soluțiile al căror pH a fost controlat în timpul procesului de adsorbție, decât în cazul soluțiilor pentru care pH-ul a variat în cursul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
crește exponențial (Gibbs și al., 2003). Autorii au interpretat acest fenomen ca fiind legat de creșterea numărului de grupe aminice disponibile pentru protonare, în consecință cauzând o creștere marcantă a pH-ului. Creșterea dozei de sorbent reduce, de asemenea, saturarea polimerului. Pentru a diminua influența modificărilor de pH chitosanul poate fi condiționat prin punerea în contact cu soluție de acid sulfuric (Gibbs și al., 2003) sau alți compuși chimici (Chatterjee și al., 2005). Se știe că granulele de gel de chitosan
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
acid sulfuric (Gibbs și al., 2003) sau alți compuși chimici (Chatterjee și al., 2005). Se știe că granulele de gel de chitosan își pierd integritatea ca rezultat al solubilizării parțiale în solvenți acizi, deoarece protonarea grupelor aminice conduce la dizolvarea polimerului, făcându-l nepotrivit pentru reutilizare. Funcționalizarea granulelor de chitosan a fost propusă, dar poate rezulta o adsorbție redusă. Astfel, este de interes creșterea integrității granulelor cât și a proprietăților de adsorbție la pH acid și, de asemenea, de a diminua
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
sunt preparate prin reacții de grefare, urmate de etapa de solubilizare/precipitare, cu transformarea fulgilor de chitosan în pulbere, care are o arie a suprafeței specifice avantajoasă. Originalitatea materialelor constă în domeniul lor inversat de pH de solubilitate, comparativ cu polimerul brut. Această caracteristică a permis studiul capacității de adsorbție în mediu apos puternic acid (pH 2-3), fără funcționalizare ulterioară sau sensibilitate la pH. Gibbs și al. (2003) au arătat că protonarea preliminară a grupelor aminice, obținută prin contact cu o
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
dispersia largă a mărimii în jurul valorii mediane și efectul mecanismelor de difuzie. Timpul de echilibru crește cu raportul de funcționalizare; funcționalizarea cu GLU implică formarea unor legături intercatenare și pierderea flexibilității catenei și deci anumite restricții pentru pătrunderea în rețeaua polimerului. Ca urmare, gradul de funcționalizare este de așteptat să joace un rol important în controlul adsorbției/difuziei, în special în difuzia intraparticule. Totuși, diferențele nu sunt atât de marcante, fiind dificil de găsit o tendință omogenă în variația coeficienților de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
masă. Cu creșterea temperaturii transportul extern începe să joace un rol major în adsorbția pe chitosan. Una dintre cauzele variației pozitive a entalpiei și entropiei poate fi eliberarea unui număr de molecule de apă. Adsorbția (poli)anionilor hidratați în rețeaua polimerului hidrofil perturbă inevitabil ordinea moleculeor de apă în mediul imediat învecinat și le eliberează în lichidul extern. Cu alte cuvinte, moleculele adsorbite sunt probabil atrase datorită interacțiunilor electrostatice la mare distanță între grupele încărcate opus. În cursul formării legăturilor ionice
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
ordinea moleculeor de apă în mediul imediat învecinat și le eliberează în lichidul extern. Cu alte cuvinte, moleculele adsorbite sunt probabil atrase datorită interacțiunilor electrostatice la mare distanță între grupele încărcate opus. În cursul formării legăturilor ionice între colorant și polimer contraionul trebuie să câștige un grad mai mare de libertate și crește entropia. Valorile ΔH arată că adsorbția coloranților pe derivații de chitosan poate fi considerată un proces de natură fizică, iar valorile negative ΔG indică spontaneitatea procesului. Procesul este
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Colorantul este însă adsorbit de chitosan în procent de 96-98% și pentru pH-ul inițial de 6-11. Acest comportament poate fi explicat și prin accesibilitatea grupelor hidroxil din chitosan. În condiții alcaline are loc deprotonarea grupelor hidroxil. Grupele hidroxil ale polimerului chitosan pot adsorbi colorantul prin legare covalentă, similar mecanismului de adsorbție a coloranților reactivi pe polimerii celulozici în procesul de vopsire. În procesele de vopsire se știe că gruparea -Cl a coloranților reactivi poate reacționa cu moleculele materialului textil la
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
6-11. Acest comportament poate fi explicat și prin accesibilitatea grupelor hidroxil din chitosan. În condiții alcaline are loc deprotonarea grupelor hidroxil. Grupele hidroxil ale polimerului chitosan pot adsorbi colorantul prin legare covalentă, similar mecanismului de adsorbție a coloranților reactivi pe polimerii celulozici în procesul de vopsire. În procesele de vopsire se știe că gruparea -Cl a coloranților reactivi poate reacționa cu moleculele materialului textil la grupele hidroxil ale celulozei (Cel-OH) prin ionizare, după ce pH-ul este ajustat cu Na2CO3. Cel-OH se
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
mecanismul de chimiosorbție prin interacțiuni electrostatice. Mecanismul de adsorbție depinde în principal de interacțiunea dintre suprafața chitosanului grefat și speciile adsorbite. Autorii au adăugat că mecanismul are loc și prin adsorbția fizică la suprafață și legături de hidrogen datorită rețelei polimerului, concluzionând că mecanismul este un proces complex care are loc în mai multe etape, iar alte interacțiuni, cum ar fi difuzia și interacțiunile hidrofobe și sterice, pot juca un rol important. De asemenea, autorii au raportat că adsorbția colorantului pe
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
ar putea sugera o adsorbție multistrat, susținută de lipsa de conformitate cu izoterma Langmuir. În plus, variația de entalpie mai mică de 40 kJ mol-1 arată o adsorbție fizică, cu forțe slabe de atracție. 3.4.3.3. Modificare cu polimeri Alături de moleculele organice mici, pentru modificarea argilelor au fost investigați și polimeri. Unii autori (Chang și Juang, 2004) au preparat granule mixte argilă activată/ chitosan pentru adsorbția a doi acizi organici (tanic și humic) și a doi coloranți (Albastru de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
izoterma Langmuir. În plus, variația de entalpie mai mică de 40 kJ mol-1 arată o adsorbție fizică, cu forțe slabe de atracție. 3.4.3.3. Modificare cu polimeri Alături de moleculele organice mici, pentru modificarea argilelor au fost investigați și polimeri. Unii autori (Chang și Juang, 2004) au preparat granule mixte argilă activată/ chitosan pentru adsorbția a doi acizi organici (tanic și humic) și a doi coloranți (Albastru de metilen, Reactive Red 222). Capacitatea de adsorbție a granulelor mixte a fost
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
hidrogel de poli(acid-co-N-vinil-2-pirolodon acrilic) (Zhang și al., 2006) și poliacrilamidă (Ekici și al., 2006) în cursul polimerizării in situ au fost utilizate pentru adsorbția Cristal Violet, respectiv Basic Blue 12, Basic Blue 9 și Basic Violet 1. Complecșii cationici polimer/bentonit au fost preparați prin adsorbția epiclorhidrin-dimetilamin poliaminei (EPI-DMA) pe particule de bentonit (Yue și al., 2007). Prin adăugarea polimerului EPI-DMA particulele de argilă încărcate negativ s-au transformat în forme încărcate pozitiv și capacitatea de reținere a coloranților a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
au fost utilizate pentru adsorbția Cristal Violet, respectiv Basic Blue 12, Basic Blue 9 și Basic Violet 1. Complecșii cationici polimer/bentonit au fost preparați prin adsorbția epiclorhidrin-dimetilamin poliaminei (EPI-DMA) pe particule de bentonit (Yue și al., 2007). Prin adăugarea polimerului EPI-DMA particulele de argilă încărcate negativ s-au transformat în forme încărcate pozitiv și capacitatea de reținere a coloranților a crescut, de asemenea, prin creșterea conținutului de polimer în complecșii EPI-DMA/bentonit. Un material compozit bentonit-poliacrilamidă funcționalizat cu amină (Am-PAA-B
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
poliaminei (EPI-DMA) pe particule de bentonit (Yue și al., 2007). Prin adăugarea polimerului EPI-DMA particulele de argilă încărcate negativ s-au transformat în forme încărcate pozitiv și capacitatea de reținere a coloranților a crescut, de asemenea, prin creșterea conținutului de polimer în complecșii EPI-DMA/bentonit. Un material compozit bentonit-poliacrilamidă funcționalizat cu amină (Am-PAA-B) a fost preparat prin polimerizarea directă în prezență de N,N’-metilenbisacrilamidei ca agent de funcționalizare și peroxodisulfat de potasiu ca inițiator, urmată de reacția cu etilendiamină. Materialul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
celulele viabile, dacă se consideră că reținerea poluantului are loc numai la suprafața celulelor. De exemplu, în cazul coloranților textili care au masă moleculară mare, adsorbția externă este preponderentă. În anumite condiții de mediu stresante celulele unor microorganisme pot produce polimeri extracelulari (EPS) care pot fi situați în apropierea celulelor formând o barieră protectoare împotriva unor substanțe toxice (EPS legați), iar o parte sunt eliberați în mediu (EPS solubili) avâd un anumit rol în menținerea viabilității speciei respective (Massé, 2004). În
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
d = 1 - 100 μm), agregate, material în suspensie etc. și foarte multă apă. O serie de microorganisme (în principal bacterii, dar în egală măsură metazoare, fungi și alge), particule anorganice (silicați, fosfați de calciu, oxizi de fier) și cationi multivalenți, polimeri exocelulari cu masă moleculară ridicată (EPS) sunt constituenți importanți ai acestui produs rezidual (Massé, 2004). Nămolurile anaerobice prezintă particularități față de cele aerobice, deoarece consorțiile complexe de microorganisme conțin în principal archaebacterii (capabile de metanogeneză) (Caner și al., 2009). Agregatele de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
reprezenta până la 60% (procent de masă) a fracțiunii organice a unui nămol, față de 10-15% (procent de masă) pentru celulele microbiene. Nămolul poate fi caracterizat prin: EPS-solubili care se găsesc în supernatantul rezultat după centrifugarea nămolului și EPS-legați prezenți în interiorul flocoanelor. Polimerii EPS-legați extracelulari sunt polimerii prezenți și în anvelopa floconului. Descrierea substanțelor polimerice extracelulare legate (EPS-legate): rol, origine, compoziție, a fost excelent sistematizată pe baza unui bogat material bibliografic de către Massé (2004). EPS sunt compuși cu o densitate mare de sarcini
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de masă) a fracțiunii organice a unui nămol, față de 10-15% (procent de masă) pentru celulele microbiene. Nămolul poate fi caracterizat prin: EPS-solubili care se găsesc în supernatantul rezultat după centrifugarea nămolului și EPS-legați prezenți în interiorul flocoanelor. Polimerii EPS-legați extracelulari sunt polimerii prezenți și în anvelopa floconului. Descrierea substanțelor polimerice extracelulare legate (EPS-legate): rol, origine, compoziție, a fost excelent sistematizată pe baza unui bogat material bibliografic de către Massé (2004). EPS sunt compuși cu o densitate mare de sarcini negative, pot fi eliminate
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
atingând grosimea stratului de la 0,1 μm la 10 μm (EPS-legați). Din Figura 4.14 se observă că proveniența EPS-legate este diversă și anume: - secreția unor compuși în decursul metabolismului celular; - pierderea unor constituenți ai peretelui celular (peptidoglican); - liza celulară (polimeri intracelulari); - adsorbția unor compuși existenți în ape uzate (celuloză, acizi humici etc). Reținerea coloranților poate avea loc direct, prin adsorbție propriu zisă la suprafața agregatelor de celule care posedă un strat fin de EPS legați sau indirect prin interacția cu
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
camerei 2 ore. După agitare s-a obținut o soluție clară, galbenă. La această soluție s-a adăugat 4,0 g biomasă reticulată sub agitare continuă (la 50șC). Biomasa obținută, spălată corespunzător cu DMAc (pentru a îndepărta monomerul rezidual și polimerul) s-a alcalinizat prin adăugarea de 20 mL soluție NaOH 0,1 M. Biomasa tratată chimic denumită biomasă modificată-PAA, a fost spălată cu apă deionizată, apoi uscată prin congelare și s-a păstrat în exicator. Spectrele FTIR ale biomasei naturale
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
cauza rezistența la transferul de masă, conducând la o difuzie restricționată a colorantului (Vijayaraghavan și al., 2007). Sistemele pe bază de alginat sunt netoxice și adecvate imobilizării enzimelor și microorganismelor (Gemeiner și al., 1994). Alginații au fost probabil printre primii polimeri utilizați pentru entraparea unor biocatalizatori prin formarea gelului ionotropic sau prin polimerizarea polielectroliților prin ioni polivalenți. Gelurile hidrocoloidale formate sunt frecvent utilizate pentru entrapare prin formarea unei rețele ionice. Imobilizarea în gelurile de alginat este o tehnică rapidă, blândă, ieftină
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
izolat a fost menținut pe mediul nutritiv specific solid cu agar. S-a preparat o suspensie de spori cu o concentrație de 107-108 celule/ mL. Unul dintre suporturile testate și care s-a dovedit foarte eficient în imobilizare a fost polimerul natural carboxilmetilceluloza (CMC) (Wang și al., 2008). Pentru imobilizare, soluția de CMC (2,5% 100 mL) a fost amestecată cu 1 mL suspensie de spori la o concentrație de aproximativ 1 108 mL−1. Amestecul CMC-spori a fost injectat într-
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
prin intermediul microorganismelor se poate produce datorită unei adsorbții fizice propriu zise la suprafața celulelor și prin procese de schimb ionic, complexare (coordinarea), complexare-chelatizare, microprecipitare, redox. Această varietate de căi posibile poate fi explicată prin complexitatea structurală a peretelui celular, a polimerilor extracelulari și unele sisteme enzimatice care pot acționa la nivelul celulei (Aksu, 2005; Crini, 2006; dos Santos și al., 2007; Fu și Viraraghavan, 2001a; Kaushik și Malik, 2008; Pandey și al., 2007). În cazul particular al coloranților textili, procesul de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]