449 matches
-
cu creșterea pH-ului de la 9,5 la 12, ceea ce înseamnă că încărcarea suprafeței argilei rămâne negativă într-un domeniu larg de pH. Când soluția are pH bazic, suprafața încărcată negativ a argilei favorizează adsorbția colorantului. Cantitatea redusă de colorant adsorbit la pH scăzut se poate atribui respingerii electrostatice dintre suprafața încărcată pozitiv și molecula de colorant încărcată pozitiv la pH sub 9,5. Adsorbția se conformează modelului Langmuir iar capacitatea de adsorbție monostrat este 54 mg g-1 și echilibrul se
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
argile modificate organic. Argilele modificate organic se obțin prin înlocuirea cationilor metalici ai argilei cu un cation organic, modificând astfel proprietățile de suprafață de la hidrofile la organofile. În timp ce mineralele argiloase sunt eficiente pentru adsorbția cationilor, cele modificate organic pot să adsoarbă molecule încărcate negativ și hidrofobe. Adsorbția competitivă mono și bicomponent a colorantului anionic Orange II și a surfactantului anionic dodecilbenzensulfonat a fost studiată pe montmorillonit tratat cu cationul hexadeciltrimetilamoniu (HDTMA) (Bae și al., 2000). Bentonitul modificat cu HDTMA a fost
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
EPS solubili cu masă moleculară mare încărcați negativ și cationii voluminoși a unor coloranți bazici. Bioacumularea spre deosebire de biosorbție este definită ca procesul activ, complex, de acumulare a unei substanțe toxice de către celulele vii și de depozitare intracelulară. Compusul toxic este adsorbit din soluție la suprafața celulelor (proces rapid), apoi este transportat și acumulat intracelular (proces lent). Traversarea membranei celulare are loc prin aportul ciclului metabolic al celulei (Malik, 2004). Bioacumularea poate decurge fără formarea de produși secundari, ceea ce înseamnă că nu
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de finalitate a răspunsului lor la efectul substanțelor toxice care apar în mediul de viață. Reținerea coloranților de către microorganisme, are drept rezultat concentrarea lor și poate implica o combinație a mecanismului de transport activ sau pasiv, începând cu difuzia componentului adsorbit la suprafața celulei microbiene. Legarea la situsurile suprafeței celulare pentru care manifestă afinitate chimică nu este dependentă de metabolism, producându-se pentru ambele tipuri de celule microbiene viabile și inactivate, fapt semnalat de mult timp (Mishra și Tripathy, 1993; Slokar
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
aceea, cercetările la nivel de laborator au în vedere dezvoltarea unor procedee de separare eficiente și simple paralel cu recuperarea prin desorbție a coloranților reținuți și reutilizarea biosorbentului. Un progres însemnat înregistrat constă în obținerea celulelor levurice modificate magnetic care adsorb eficient diverși coloranți solubili în apă. Avantajul major al acestei variante este că se pretează la dezvoltarea unor procese tehnologice care în final permit de a separa ușor biosorbenții saturați cu coloranții contaminanți din volume mari de apă poluată (Safarik
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
o structură poroasă, însă rugozitatea lor nu este atât de însemnată ca aceea a nămolului tratat 1 minut, datorită posibilei topiri a suprafeței în decursul tratamentului de 4 minute. Expunerea la microunde conduce la particule mai puțin poroase care pot adsorbi câțiva ioni, după cum se poate observa din Figura 4.19b. ). 4.2.3.4.Tratament cu radiații gama Biomasa uscată mojarată de Aspergillus niger (biomasă nativă) sau de microalgă Spirogyra sp. a fost spălată și supusă radiațiilor gamma (5 kGray
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Coloranții pot interacționa cu aceste grupe active de pe suprafața celulelor în mod diferit. Pentru microorganismele viabile, capabile să se dezvolte pe parcursul experimentelor, acumularea coloranților de către biomasă poate implica o combinație a unui mecanism de transport pasiv, începând cu difuzia solutului adsorbit la suprafața celulei microbiene și a unui mecanism activ dependent de metabolism (Aksu și Tezer, 2000; O’Mahoni și al., 2002; Veglio și Beolchini, 1997). Odată ce colorantul a difuzat la suprafață el se va lega de situsurile suprafeței celulare. Pentru
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
adsorbția coloizilor. S-a constatat că modelele Langmuir, Freundlich concordă, în general, cel mai bine cu datele experimentale (Dhaouadi și M’Henni, 2009). Hu (1991) a demonstrat capacitatea celulelor bacteriene izolate din nămolul activ provenit din industria textilă de a adsorbi 11 coloranți reactivi, incluzând Reactive Blue, Reactive Violet, Reactive Yellow și Procion Red G. Autorul a sugerat că o porțiune din peretele celular al Aeromonas sp. are o capacitate de adsorbție înalt specifică față de celulele intacte datorată ariei suprafeței mari
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
aldehida glutarică. În plus, picurile noi de la 1211, 1206 și 1207 cm-1 sunt caracteristice vibrației de întindere S=O. Cei trei coloranți studiați au în structura lor grupe de acid sulfonic. Este evident că moleculele de colorant sunt într-adevăr adsorbite pe suprafața modificată. 4.3.3.3. Levuri Aksu și Dönmez (2003) au stabilit capacitățile de biosorbție a nouă specii de levuri (Saccharomyces cerevisiae, Schizosaccharomyces pombe, Kluyveromyces marxianus, Candida sp., Candida tropicalis, Candida lipolytica, Candida utilis, Candida quilliermendii și Candida
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
fung nu a fost clar dacă are loc numai legarea externă a colorantului la peretele celular sau atât legarea externă, cât și internă. Peste 70%, 86% și 95% din coloranții Orange II, 10B (blue) și respectiv RS (red) au fost adsorbiți din soluții cu aproximativ 0,2 g L-1 colorant, în 5 ore, de către 4,5 g L-1 biomasă uscată. În scopul de a investiga rolul posibil al constituenților intracelulari în reținerea coloranților, Brahimi-Horn și al. (1992) au studiat
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
posibil al constituenților intracelulari în reținerea coloranților, Brahimi-Horn și al. (1992) au studiat comportamentul celulelor intacte Myrothecium verrucaria și a celor tratate cu ultrasunete, incubate pentru 1 sau 24 ore în soluțiile celor trei de coloranți. După o oră, au adsorbit aproape aceeași cantitate de colorant. După 24 ore adsorbția colorantului se intensifică substanțial la celulele intacte față de celulele dezintegrate, sugerând că integritatea celulelor este foarte importantă pentru capacitatea de reținere internă. Celulele intacte au arătat o capacitate mare de adsorbție
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
extract, încât reiese că îndepărtarea s-a datorat adsorbției colorantului de către celulele fungice și nu degradării în celule. Hu (1991) a demonstrat capacitatea celulelor bacteriene izolate din nămolul activ provenit din apele reziduale din industria textilă și sol de a adsorbi 11 coloranți reactivi, dintre care Reactive Blue, Reactive Violet, Reactive Yellow și Procion Red G. Autorul a sugerat că o porțiune din peretele celular a Aeromonas sp. are o capacitate de adsorbție înalt specifică față de celulele intacte datorată ariei suprafeței
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
moleculară mare implică mai multe situsuri de legare, forțe mai puternice van der Waals, decât în cazul sorbției cu un sorbent cu masă moleculară redusă. De asemenea, o structură liniară poate asigura mai multe situsuri de legare și ca urmare adsoarbe mai multe molecule de colorant. Grupele carboxil, hidroxil și amino sunt grupele preferate pentru cele mai multe procese de sorbție. Masa moleculară mare a EPS, prezența mai multor situsuri de legare și forțele mai puternice van der Waals, împreună cu structura specifică au
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pH-ului și devine constantă la un pH mai mare de 12. La pH scăzut încărcarea suprafeței materialului polimeric poate conduce la o încărcare pozitivă, încât H3O+ sunt în competiție cu cationii colorantului producând o descreștere a cantității de colorant adsorbit pe EPS. La valori mari de pH EPS devin încărcate negativ, cu intensificarea sorbției cationilor de colorant prin forțe electrostatice (Zhang și al., 2009). Randamentul de obținere a EPS cu Bacillus subtilis în mediul fermentat de boabe de soia a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de lichid, de la suprafața granulelor de adsorbent și se bazează pe analiza procesului de biosorbție, conservarea masei adsorbatului în acest proces (cu unificarea dimensiunilor) (Wu și al., 2007). În cazul concret al granulelor de nămol acestea au capacitate de a adsorbi diverși poluanți datorită multitudinii de situsuri active din interiorul lor. Totuși, este dificil a se face o distincție între pozițiile activate și aria totală a granulelor de nămol. BMTC a fost introdus pentru a explica biosorbția granulelor de nămol pe
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de nămol. Membrana de lichid a granulei de nămol se păstrează stabilă, chiar dacă granula de nămol se deplasează în soluție. Numai moleculele de poluant care au difuzat prin membrana lichidă ajung la suprafața externă a granulei de nămol și sunt adsorbite. Viteza de biosorbție se corelează cu viteza de difuzie prin membrană. Aceasta este direct proporțională cu grosimea membranei lichide și cu diferența de concentrație a adsorbatului între soluție și suprafața externă a granulei de nămol. Astfel, viteza de transfer de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
concentrația adsorbatului în lichid și Ci este concentrația adsorbatului la suprafața granulei de nămol. Stadiul 2 - Procesul de difuzie în micropori: numai o parte a substanței transferate la suprafața externă a granulei de nămol din volumul de soluție va fi adsorbită la suprafața externă a granulei de nămol. Cele mai multe substanțe intră în micropori, iar viteza de difuzie în micropori este funcție de masa moleculară, de structura chimică și de fluiditatea fizică a adsorbatului în micropori. De asemenea, se raportează la structura și
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
structura chimică și de fluiditatea fizică a adsorbatului în micropori. De asemenea, se raportează la structura și distribuția microporilor în granula de nămol. Stadiul 3 - Procesul de biosorbție la suprafața internă a microporilor: după ce adsorbatul ajunge la micropori el este adsorbit la pozițiile activate ale granulei de nămol. Cantitatea de adsorbat difuzată (W1) în membrana externă de lichid, pe unitatea de timp, poate fi descrisă prin Ecuația (4.10): (4.10) în care A este aria suprafeței externe a granulei de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de lichid, pe unitatea de timp, poate fi descrisă prin Ecuația (4.10): (4.10) în care A este aria suprafeței externe a granulei de nămol. Substituind Ecuația (4.9) în Ecuația (4.10), se obține: (4.11) Cantitatea (W2) adsorbită de către granula de nămol, pe unitatea de timp, este: (4.12) în care q este cantitatea adsorbită pe unitatea de greutate a granulei de nămol, ρb este densitatea granulei de nămol, Vs este volumul granulei de nămol iar t este
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
A este aria suprafeței externe a granulei de nămol. Substituind Ecuația (4.9) în Ecuația (4.10), se obține: (4.11) Cantitatea (W2) adsorbită de către granula de nămol, pe unitatea de timp, este: (4.12) în care q este cantitatea adsorbită pe unitatea de greutate a granulei de nămol, ρb este densitatea granulei de nămol, Vs este volumul granulei de nămol iar t este timpul. În conformitate cu conservarea masei, cantitatea adsorbatului difuzat în membrana lichidă externă este egală cu cantitatea adsorbită de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
cantitatea adsorbită pe unitatea de greutate a granulei de nămol, ρb este densitatea granulei de nămol, Vs este volumul granulei de nămol iar t este timpul. În conformitate cu conservarea masei, cantitatea adsorbatului difuzat în membrana lichidă externă este egală cu cantitatea adsorbită de granula de nămol, deci W1 este egal cu W2. Astfel: (4.13) Pentru av = A/Vs, conform Ecuației (4.13) rezultă: (4.14) în care Ci, concentrația adsorbatului la suprafața granulei de nămol, este funcție de timp. Pentru simplificare se
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
m (kg) a nămolului și volumul de lichid V (m3), sunt introduși pentru a uniformiza dimensiunile în Ecuația (4.15), care modificată devine: (4.16) Considerând: (4.17) se obține Ecuația (4.18): (4.18) în care qe este cantitatea adsorbită la echilibru pe masa granulei de nămol în condițiile lui C0; q este cantitatea adsorbită pe masa granulei de nămol la timpul t. Se introduce coeficientul total al transferului de masă solid KS (KS=kf(m/V)), încât Ecuația (4
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
dimensiunile în Ecuația (4.15), care modificată devine: (4.16) Considerând: (4.17) se obține Ecuația (4.18): (4.18) în care qe este cantitatea adsorbită la echilibru pe masa granulei de nămol în condițiile lui C0; q este cantitatea adsorbită pe masa granulei de nămol la timpul t. Se introduce coeficientul total al transferului de masă solid KS (KS=kf(m/V)), încât Ecuația (4.18) devine: (4.19) Se integrează Ecuația (19) și se obține Ecuația (20): (4.20
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
si s-au luat probe la anumite intervale de timp. Rezultatele au fost interpretate și s-a obținut o bună concordanță între cantitatea de adsorbat măsurată și cea prevăzută de ecuația BMTC. Valoarea lui BMTC pentru colorantul Acid Red GR adsorbit cu nămolul anoxic a fost de 6,816 kg m-3 min-1. Experimentul simplu de adsorbție a confirmat validitatea ecuației. Aceasta este o modalitate facilă dar eficientă de determinare a BMTC care caracterizează performanțele de sorbție ale nămolului activ. 4
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
150 mg g-1 (Figura 4.77). Biosorbentul are cea mai mică capacitate de adsorbție pentru Remazol Blue și prezintă o cvasi-saturare, la o concentrație a colorantului de echilibru relativ scăzută, de ~ 40 mg L-1. Dimpotrivă, Remazol Orange a fost adsorbit ~ 190 mg colorant /g de biomasă și evident nu se atinge saturarea în domeniul de concentrație investigat. Panta inițială a izotermei (care este o măsură a afinității sorbent-solut) pentru Cibacron Red este graduală și se rețin maxim de 150 mg
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]