926 matches
-
produs secundar abundent din industria prelucrării lemnului, disponibil la prețuri de cost neglijabile sau chiar nule (Garg și al., 2004a). Conține diferiți compuși organici (lignină, celuloză, hemiceluloze) cu grupe polifenolice ce pot lega coloranții prin diferite mecanisme. Dintre materialele lignocelulozice, rumegușul este utilizat ca adsorbent, în special pentru coloranții bazici, cu o capacitate care variază în funcție de structură și dimensiunea particulelor (Batzias și Sidiras, 2007a). 3.2.1. Caracteristicile materialului adsorbent și influența acestora asupra capacității de adsorbție Compoziția diferitelor tipuri de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
special pentru coloranții bazici, cu o capacitate care variază în funcție de structură și dimensiunea particulelor (Batzias și Sidiras, 2007a). 3.2.1. Caracteristicile materialului adsorbent și influența acestora asupra capacității de adsorbție Compoziția diferitelor tipuri de rumegușuri este variabilă. De exemplu, rumegușul de fag are compoziția: 41,5% celuloză (grad de cristalinitate 80%), 27,3% hemiceluloză, 25,7% lignină, 0,05% cenușă și aproximativ 5,5% compuși extractibili și alte componente (Batzias și Sidiras, 2007a). Rumegușul de fag din România prezintă un
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de rumegușuri este variabilă. De exemplu, rumegușul de fag are compoziția: 41,5% celuloză (grad de cristalinitate 80%), 27,3% hemiceluloză, 25,7% lignină, 0,05% cenușă și aproximativ 5,5% compuși extractibili și alte componente (Batzias și Sidiras, 2007a). Rumegușul de fag din România prezintă un conținut maxim de celuloză de 49%, lignină 25% și pentozan 20% (Petrovici și Popa, 1997). Rumegușul de Castanopsis sclerophylla (Lindl.) Schott. conține 40,7% celuloză, 27,1% hemiceluloză, 25,8% lignină, 6,4% alți
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
7% lignină, 0,05% cenușă și aproximativ 5,5% compuși extractibili și alte componente (Batzias și Sidiras, 2007a). Rumegușul de fag din România prezintă un conținut maxim de celuloză de 49%, lignină 25% și pentozan 20% (Petrovici și Popa, 1997). Rumegușul de Castanopsis sclerophylla (Lindl.) Schott. conține 40,7% celuloză, 27,1% hemiceluloză, 25,8% lignină, 6,4% alți componenți (Gong și al., 2009). Compoziția aproximativă a rumegușului de Mansonia, raportat la masa uscată este: carbohidrați 71,02%; proteine 1,46
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de celuloză de 49%, lignină 25% și pentozan 20% (Petrovici și Popa, 1997). Rumegușul de Castanopsis sclerophylla (Lindl.) Schott. conține 40,7% celuloză, 27,1% hemiceluloză, 25,8% lignină, 6,4% alți componenți (Gong și al., 2009). Compoziția aproximativă a rumegușului de Mansonia, raportat la masa uscată este: carbohidrați 71,02%; proteine 1,46%; cenușă 5,88%; fibre 6,15%; lipide 0,49%; umiditate 15,00% (Ofomaja, 2008). Rumegușul de neem conține 36,65% celuloză, 49,35% lignină, 2,58% SiO2
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
lignină, 6,4% alți componenți (Gong și al., 2009). Compoziția aproximativă a rumegușului de Mansonia, raportat la masa uscată este: carbohidrați 71,02%; proteine 1,46%; cenușă 5,88%; fibre 6,15%; lipide 0,49%; umiditate 15,00% (Ofomaja, 2008). Rumegușul de neem conține 36,65% celuloză, 49,35% lignină, 2,58% SiO2, 0,65% Fe2O3, 0,03% Al2O3, 0,07% CaO, 0,05% MgO și are un conținut de umiditate de 8% (Khattri și Singh, 2009). Rumegușul de meranti are
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
00% (Ofomaja, 2008). Rumegușul de neem conține 36,65% celuloză, 49,35% lignină, 2,58% SiO2, 0,65% Fe2O3, 0,03% Al2O3, 0,07% CaO, 0,05% MgO și are un conținut de umiditate de 8% (Khattri și Singh, 2009). Rumegușul de meranti are următoarea compoziție chimică: componenți solubili în apă (materie anorganică) 21,73%, componenți insolubili (materie organică) 76,22%, cenușă 2,20% și umiditate 6,25% (Ahmad și al., 2009b). Analiza rumegușului de Hevea brasiliensis indică: umiditate 3,5
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
umiditate de 8% (Khattri și Singh, 2009). Rumegușul de meranti are următoarea compoziție chimică: componenți solubili în apă (materie anorganică) 21,73%, componenți insolubili (materie organică) 76,22%, cenușă 2,20% și umiditate 6,25% (Ahmad și al., 2009b). Analiza rumegușului de Hevea brasiliensis indică: umiditate 3,5%, materie volatilă 47%, cenușă 12,5%, carbon 37% (Vasanth Kumar și Porkodi, 2009). Rumegușul de molid are o compoziție chimică complexă și conține aproximativ 25% celuloză, 36% lignină și alți componenți, cum ar
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
73%, componenți insolubili (materie organică) 76,22%, cenușă 2,20% și umiditate 6,25% (Ahmad și al., 2009b). Analiza rumegușului de Hevea brasiliensis indică: umiditate 3,5%, materie volatilă 47%, cenușă 12,5%, carbon 37% (Vasanth Kumar și Porkodi, 2009). Rumegușul de molid are o compoziție chimică complexă și conține aproximativ 25% celuloză, 36% lignină și alți componenți, cum ar fi substanțe extractibile (constituenți polari și nepolari) (Simionescu și al., 1989). Lemnul de stejar are aproximativ 38,42% celuloză, 22-32% lignină
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și alți componenți, cum ar fi substanțe extractibile (constituenți polari și nepolari) (Simionescu și al., 1989). Lemnul de stejar are aproximativ 38,42% celuloză, 22-32% lignină, 23-29% hemiceluloză și până la 10% substanțe extractibile (Simionescu și al., 1989). Pereții celulari ai rumegușului constau în principal din celuloză și lignină și conțin multe grupări hidroxil, provenite de la taninuri sau alți compuși fenolici. Toți acești componenți sunt compuși activi de schimb ionic. Lignina, al treilea component major al peretelui celular al lemnului este un
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
fracțiuni de mărime 125 µm (75-180 µm) și 500 µm (300-710 µm). Adsorbția a doi coloranți din clase diferite, Albastru de metilen și Acid Blue 25, este favorizată de particulele cu mărimea cea mai mică în cazul tuturor tipurilor de rumeguș testate. La adsorbția colorantului Verde malachit pe rumeguș de neem s-a constatat că pentru o soluție de colorant de concentrație inițială 12 mg L-1 (30 °C, pH 7,2) procentul de colorant adsorbit crește de la 65,75% la
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
500 µm (300-710 µm). Adsorbția a doi coloranți din clase diferite, Albastru de metilen și Acid Blue 25, este favorizată de particulele cu mărimea cea mai mică în cazul tuturor tipurilor de rumeguș testate. La adsorbția colorantului Verde malachit pe rumeguș de neem s-a constatat că pentru o soluție de colorant de concentrație inițială 12 mg L-1 (30 °C, pH 7,2) procentul de colorant adsorbit crește de la 65,75% la 75,78% odată cu micșorarea mărimii particulelor de adsorbent
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
mărimii particulelor de adsorbent de la 100 la 50 mesh (Khattri și Singh, 2009). Efectul mărimii particulelor a fost studiat și de Özacar și Sengil (2005a), pentru reținerea a doi coloranți, Metal complex Blue (MCB) și Metal Complex Yellow (MCY), pe rumeguș de pin. După cum se observă din Figura 3.12, capacitatea de adsorbție se mărește cu scăderea dimensiunii particulelor. Pentru cea mai mică fracțiune de mărime (90-150 µm), cantitatea maximă adsorbită este de 25,1 și 62 mg g-1 pentru MCB
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
mărește cu scăderea dimensiunii particulelor. Pentru cea mai mică fracțiune de mărime (90-150 µm), cantitatea maximă adsorbită este de 25,1 și 62 mg g-1 pentru MCB, respectiv MCY. În cazul adsorbției Albastrului de metilen și a Metil violetului pe rumeguș de Mansonia (Ofomaja, 2008) dimensiunea particulelor influențează de asemenea capacitatea de adsorbție. Astfel, pentru particulele cu dimensiuni mai mici procentul de îndepărtare pentru ambii coloranți este mai mare. La 140 min, procentul de îndepărtare a Albastrului de metilen este 23
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pentru 150-500 µm, 28,02% pentru 150-400 µm și 53,69% pentru 150-300 µm. Adsorbția Albastrului de metilen este mai rapidă decât a Metil violetului, în cazul tuturor fracțiunilor de mărime, pentru aceeași concentrație inițială a colorantului. Analiza chimică a rumegușului de Azadirachta indica (Khattri și Singh, 2009) a stabilit constituenții majori celuloza și lignina. Lignina și celuloza din acești sorbenți naturali, având grupări polare, sunt în principal responsabile pentru adsorbția moleculelor polare. Spectrul IR (Figura 3.13) prezintă o bandă
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
cm-1); COOH (3300-2500, 1111,8 cm-1); -OH (3426,2 cm-1); C-N (1030-1237 cm-1), NH2 (3400-3500 cm-1) (Ofomaja, 2008). Spectrul de raze X (Figura 3.14) indică prezența celulozei, cuarțului și hematitului. Se constată că celuloza este constituentul major în rumegușul de Azadirachta indica. Valorile d (parametrul rețelei cristaline) pentru proba de rumeguș sunt în concordanță cu liniile caracteristice de difracție pentru celuloză, cuarț și hematit mineral. 3.2.2. Mecanismul de adsorbție Mecanismele de adsorbție pot fi explicate prin prezența
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
1030-1237 cm-1), NH2 (3400-3500 cm-1) (Ofomaja, 2008). Spectrul de raze X (Figura 3.14) indică prezența celulozei, cuarțului și hematitului. Se constată că celuloza este constituentul major în rumegușul de Azadirachta indica. Valorile d (parametrul rețelei cristaline) pentru proba de rumeguș sunt în concordanță cu liniile caracteristice de difracție pentru celuloză, cuarț și hematit mineral. 3.2.2. Mecanismul de adsorbție Mecanismele de adsorbție pot fi explicate prin prezența mai multor interacțiuni, cum ar fi complexare, schimb ionic datorită ionizării suprafeței
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de rumegușuri, care s-au dovedit a fi adsorbenți neconvenționali eficienți (Ferrero, 2007). Cojile de alune conțin aceleași grupe funcționale polare, cum ar fi alcoolice, carbonilice, carboxilice și fenolice, implicate în legarea poluanților adsorbiți. Cinetica adsorbției Albastrului de metilen pe rumeguș de fag este influențată pentru o viteză de agitare între 0 și 200 rpm, fapt care confirmă că influența difuziei externe în cinetica sorbției are un rol semnificativ. Efectul slab al agitării în domeniul 200-600 rpm indică faptul că transferul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de asemenea, că rezistența la difuzia intraparticule este necesar să fie inclusă în analiza adsorbției globale (Batzias și Sidiras, 2007a). Pentru a stabili care este etapa reală determinantă de viteză în adsorbția coloranților Albastru de metilen și Metil Violet pe rumeguș de Mansonia (Ofomaja, 2008) datele au fost analizate pe baza modelului Boyd (Capitolul 2). Valorile Bt calculate pentru fiecare valoare a lui F, pe baza Ecuaților (2.67), respectiv (2.68) se reprezintă în funcție de timp, iar liniaritatea reprezentării poate furniza
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
se reprezintă în funcție de timp, iar liniaritatea reprezentării poate furniza informații utile pentru a distinge între transportul extern și transportul intraparticule ca etape determinante de viteză. Figura 3.15 arată că reprezentarea Bt funcție de t pentru adsorbția Albastrului de metilen pe rumeguș de Mansonia este liniară, cu drepte care nu trec prin origine, ceea ce arată că transferul de masă este determinant de viteză. Cu creșterea dimensiunii particulelor de rumeguș, la reprezentarea Bt funcție de t valoarea interceptului este mai mare (ca valoare absolută
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
15 arată că reprezentarea Bt funcție de t pentru adsorbția Albastrului de metilen pe rumeguș de Mansonia este liniară, cu drepte care nu trec prin origine, ceea ce arată că transferul de masă este determinant de viteză. Cu creșterea dimensiunii particulelor de rumeguș, la reprezentarea Bt funcție de t valoarea interceptului este mai mare (ca valoare absolută) și indică faptul că transferul de masă devine mai important în etapa determinantă de viteză. Același efect se observă și pentru Metil violet, dar dreptele sunt mai
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
prin analiza de sitare, presupunând că particula este sferică. Coeficientul de difuzie efectiv crește cu creșterea dimensiunii particulelor de la 150-300 la 150-600 µm, în cazul ambilor coloranți și este mai mare pentru Albastru de metilen pentru toate fracțiunile de mărime. Rumegușul de Mansonia conține preponderent celuloză și în urma analizei s-a evidențiat prezența unor grupe funcționale, cum ar fi: carboxilică, fenolică, alcoolică și aminică. În contact cu apa și cu creșterea pH-ului aceste grupe devin încărcate negativ și sunt situsuri
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
în urma analizei s-a evidențiat prezența unor grupe funcționale, cum ar fi: carboxilică, fenolică, alcoolică și aminică. În contact cu apa și cu creșterea pH-ului aceste grupe devin încărcate negativ și sunt situsuri probabile pentru reacția chimică la suprafața rumegușului. Aceste grupe funcționale sunt răspunzătoare de capacitatea de schimb cationic a rumegușului. Coloranții bazici, pe de altă parte, pot ioniza în apă cu formarea unei molecule încărcată negativ. Rumegușul de Mansonia poate fi reprezentat în două moduri și este posibil
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
carboxilică, fenolică, alcoolică și aminică. În contact cu apa și cu creșterea pH-ului aceste grupe devin încărcate negativ și sunt situsuri probabile pentru reacția chimică la suprafața rumegușului. Aceste grupe funcționale sunt răspunzătoare de capacitatea de schimb cationic a rumegușului. Coloranții bazici, pe de altă parte, pot ioniza în apă cu formarea unei molecule încărcată negativ. Rumegușul de Mansonia poate fi reprezentat în două moduri și este posibil ca adsorbția de bază să urmeze mecanismul următor: MS- + BD+ MSBD (BD
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
încărcate negativ și sunt situsuri probabile pentru reacția chimică la suprafața rumegușului. Aceste grupe funcționale sunt răspunzătoare de capacitatea de schimb cationic a rumegușului. Coloranții bazici, pe de altă parte, pot ioniza în apă cu formarea unei molecule încărcată negativ. Rumegușul de Mansonia poate fi reprezentat în două moduri și este posibil ca adsorbția de bază să urmeze mecanismul următor: MS- + BD+ MSBD (BD)22+ + 2MSH (BD)2(MS)2 + 2H+ în care, BD este colorantul bazic, MS- și MSH sunt
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]