1,929 matches
-
îndepărtării coloranților din ape reziduale, și în scopul reducerii cantității acestora și al minimizării problemelor de depozitare. Dintre aceste materiale, o atenție specială se acordă polizaharidelor, cum ar fi chitosanul, un aminopolimer natural. Informațiile din literatura de specialitate arată că adsorbția coloranților utilizând chitosan este una dintre metodele frecvent utilizate în îndepărtarea poluanților. Chitosanul, un polimer natural, are o serie de caracteristici cale îl fac un adsorbent eficient pentru îndepărtarea coloranților. Utilizarea sa ca adsorbent este justificată de două mari avantaje
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
este un homopolimer liniar constituit din N-acetil-glucozamină legată β(1-4). Are structură similară cu celuloza, dar este un aminopolimer și are grupe acetamidă în poziția C-2 în locul grupelor hidroxil. Prezența acestor grupări este foarte avantajoasă, furnizând funcții caracteristice de adsorbție și posibilitatea participării la reacții de modificare chimică. Polimerul brut este extras doar din crustacee marine, în primul rând datorită cantităților mari de reziduuri disponibile ca produși secundari din procesarea alimentelor. Chitina se extrage din crustacee (creveți, crabi, calmar) prin
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
conținutului lor ridicat de azot, comparativ cu celuloza substituită sintetic. Chitosanul este solubil în soluții de acizi și este mai flexibil decât chitina sau celuloza, datorită unor proprietăți, cum ar fi biodegradabilitatea, biocompatibilitatea, bioadezivitatea, polifuncționalitatea, caracterul hidrofil și proprietățile de adsorbție (Rinaudo, 2006). Majoritatea acestor proprietăți ale chitosanului pot fi legate de natura sa cationică, unică între polizaharidele abundente și polimerii naturali. a b Utilizarea chitosanului în îndepărtarea coloranților prezintă o serie de avantaje, dar și dezavantaje. Dintre avantaje, cele mai
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
preț de cost scăzut; material foarte abundent și larg disponibil în multe țări; resursă regenerabilă; polizaharid cationic (în mediu acid); nu este dăunător pentru mediu, acceptat public; capacitate importantă de legare pentru un număr mare de coloranți; cinetică rapidă de adsorbție; selectivitate mare în decolorarea atât a soluțiilor diluate, cât și a celor concentrate; sorbent flexibil. Ca dezavantaje, se pot aminti: variabilitate în caracteristicile polimerului; performanța depinde de originea și metoda de tratare a polimerului, cât și de gradul de N-
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de originea și metoda de tratare a polimerului, cât și de gradul de N-acetilare; sorbent neporos; necesită derivatizare chimică pentru a-și îmbunătăți performanța; ineficiența față de coloranții cationici (cu excepția cazului modificării prin derivatizare); sensibilitate față de pH; utilizare limitată în adsorbția pe coloană (limitări hidrodinamice, colmatarea coloanei); proces nedistructiv. 3.3.2. Chitosan brut și materiale pe bază de chitosan Chitosanul are trei tipuri de grupe funcționale reactive, o grupă amino și grupele hidroxil primară și secundare din pozițiile C-2
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
deci densitatea posibilă de ligand și reactivitatea polimerului. De asemenea, se reduce accesibilitatea la situsurile interne ale materialului și are loc pierderea flexibilității catenei polimerice. Așadar, etapa chimică poate conduce la scăderea semnificativă a eficienței reținerii coloranților și capacității de adsorbție, în special în cazul reacțiilor chimice care implică grupări aminice, deoarece grupările aminice ale polimerului sunt mult mai active decât grupările hidroxil și pot fi mult mai ușor atacate de agenții de funcționalizare. În consecință, este important să se cunoască
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
controleze și caracterizeze condițiile reacției de funcționalizare deoarece acestea determină și permit reglarea densității de funcționalizare, care este parametrul principal care influențează cele mai importante proprietăți ale gelului. Aceste condiții sunt utile pentru o mai bună înțelegere a mecanismelor de adsorbție. De exemplu, pierderea flexibilității polimerului rezultat din funcționalizare poate explica anumite restricții la difuzie și reducerea observată în cazul difuziei intraparticule. Particulele de chitosan sub formă de microgranule/microparticule și nanoparticule pot fi obținute prin mai multe metode. Alegerea metodei
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pentru aplicații ca adsorbenți. Chitosanul este utilizat de obicei sub formă de fulgi sau pulbere, care ambele sunt solubile în mediu acid și neporoase. Mai mult, aria suprafeței interne mai redusă a polimerului neporos limitează accesul la situsurile interne de adsorbție și ca urmare micșorează capacitatea de adsorbție a coloranților și viteza de adsorbție. Pentru a preveni acest incovenient, se sintetizează perle poroase. 3.3.3. Aspecte generale ale adsorbției coloranților pe chitosan În literatura de specialitate există un număr foarte
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de obicei sub formă de fulgi sau pulbere, care ambele sunt solubile în mediu acid și neporoase. Mai mult, aria suprafeței interne mai redusă a polimerului neporos limitează accesul la situsurile interne de adsorbție și ca urmare micșorează capacitatea de adsorbție a coloranților și viteza de adsorbție. Pentru a preveni acest incovenient, se sintetizează perle poroase. 3.3.3. Aspecte generale ale adsorbției coloranților pe chitosan În literatura de specialitate există un număr foarte mare de studii în care sunt evaluate
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
sau pulbere, care ambele sunt solubile în mediu acid și neporoase. Mai mult, aria suprafeței interne mai redusă a polimerului neporos limitează accesul la situsurile interne de adsorbție și ca urmare micșorează capacitatea de adsorbție a coloranților și viteza de adsorbție. Pentru a preveni acest incovenient, se sintetizează perle poroase. 3.3.3. Aspecte generale ale adsorbției coloranților pe chitosan În literatura de specialitate există un număr foarte mare de studii în care sunt evaluate performanțele chitosanului brut, în special în
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
mai redusă a polimerului neporos limitează accesul la situsurile interne de adsorbție și ca urmare micșorează capacitatea de adsorbție a coloranților și viteza de adsorbție. Pentru a preveni acest incovenient, se sintetizează perle poroase. 3.3.3. Aspecte generale ale adsorbției coloranților pe chitosan În literatura de specialitate există un număr foarte mare de studii în care sunt evaluate performanțele chitosanului brut, în special în termeni de capacitate de adsorbție sau reținere. În sistem static, determinarea vitezei de reținere a colorantului
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
incovenient, se sintetizează perle poroase. 3.3.3. Aspecte generale ale adsorbției coloranților pe chitosan În literatura de specialitate există un număr foarte mare de studii în care sunt evaluate performanțele chitosanului brut, în special în termeni de capacitate de adsorbție sau reținere. În sistem static, determinarea vitezei de reținere a colorantului se bazează deseori pe condițiile de echilibru a sistemului de adsorbție. Rezultatele studiilor arată că performanțele de adsorbție ale unui material pe bază de chitosan în adsorbția în fază
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
foarte mare de studii în care sunt evaluate performanțele chitosanului brut, în special în termeni de capacitate de adsorbție sau reținere. În sistem static, determinarea vitezei de reținere a colorantului se bazează deseori pe condițiile de echilibru a sistemului de adsorbție. Rezultatele studiilor arată că performanțele de adsorbție ale unui material pe bază de chitosan în adsorbția în fază lichidă depinde de mai mulți factori: - originea și natura chitosanului, cum ar fi structura fizică, natura chimică și grupele funcționale; - condițiile de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
evaluate performanțele chitosanului brut, în special în termeni de capacitate de adsorbție sau reținere. În sistem static, determinarea vitezei de reținere a colorantului se bazează deseori pe condițiile de echilibru a sistemului de adsorbție. Rezultatele studiilor arată că performanțele de adsorbție ale unui material pe bază de chitosan în adsorbția în fază lichidă depinde de mai mulți factori: - originea și natura chitosanului, cum ar fi structura fizică, natura chimică și grupele funcționale; - condițiile de activare a materialului polimeric brut (tratarea fizică
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
capacitate de adsorbție sau reținere. În sistem static, determinarea vitezei de reținere a colorantului se bazează deseori pe condițiile de echilibru a sistemului de adsorbție. Rezultatele studiilor arată că performanțele de adsorbție ale unui material pe bază de chitosan în adsorbția în fază lichidă depinde de mai mulți factori: - originea și natura chitosanului, cum ar fi structura fizică, natura chimică și grupele funcționale; - condițiile de activare a materialului polimeric brut (tratarea fizică, modificări chimice); - influența variabilelor de proces, cum ar fi
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
proces, cum ar fi timpul de contact, concentrația inițială a colorantului, cantitatea de polimer și viteza de agitare; - chimia colorantului (valoarea pKa, polaritatea, masa moleculară, grupele funcționale); - condițiile din soluție: pH-ul, tăria ionică, temperatura și prezența impurităților. Capacitatea de adsorbție a chitosanului depinde de o serie de parametri fizici, cum ar fi cristalinitatea, aria suprafeței, porozitatea, tipul de particule, dimensiunea particulelor, conținutul de apă. Acești parametri sunt determinați de condițiile selectate pentru prepararea și condiționarea polimerului. Se cunosc trei forme
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
cristalinitatea reziduală poate varia considerabil. Cristalinitatea este maximă pentru chitină (0% deacetilată) și chitosanul complet deacetilat. În general, chitosanul comercial constă în polimeri semicristalini și gradul de cristalinitate este funcție de gradul de deacetilare. Cristalinitatea joacă un rol important în eficiența adsorbției. S-a constatat că chitosanul necristalizat este mult mai eficient în adsorbția coloranților anionici. Cristalinitatea controlează hidratarea polimerului, care la rândul ei determină accesibilitatea la situsurile interne. Acest parametru influențează puternic cinetica hidratării și adsorbției. Dizolvarea polimerului conduce la ruperea
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și chitosanul complet deacetilat. În general, chitosanul comercial constă în polimeri semicristalini și gradul de cristalinitate este funcție de gradul de deacetilare. Cristalinitatea joacă un rol important în eficiența adsorbției. S-a constatat că chitosanul necristalizat este mult mai eficient în adsorbția coloranților anionici. Cristalinitatea controlează hidratarea polimerului, care la rândul ei determină accesibilitatea la situsurile interne. Acest parametru influențează puternic cinetica hidratării și adsorbției. Dizolvarea polimerului conduce la ruperea legăturilor de hidrogen între lanțurile de polimer. Cristalinitatea redusă a polimerului poate
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
un rol important în eficiența adsorbției. S-a constatat că chitosanul necristalizat este mult mai eficient în adsorbția coloranților anionici. Cristalinitatea controlează hidratarea polimerului, care la rândul ei determină accesibilitatea la situsurile interne. Acest parametru influențează puternic cinetica hidratării și adsorbției. Dizolvarea polimerului conduce la ruperea legăturilor de hidrogen între lanțurile de polimer. Cristalinitatea redusă a polimerului poate fi menținută prin uscarea prin înghețare a soluției de chitosan, în timp ce uscarea în aer sau etuvă restabilește cristalinitatea polimerului. Condiționarea polimerului și modificările
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
redusă a polimerului poate fi menținută prin uscarea prin înghețare a soluției de chitosan, în timp ce uscarea în aer sau etuvă restabilește cristalinitatea polimerului. Condiționarea polimerului și modificările fizice pot reduce puternic influența acestui important parametru și pot îmbunătăți proprietățile de adsorbție. Procedura de formare a gelului permite de asemenea expansiunea rețelei polimerice, reducerea fenomenului de împiedicare sterică și scăderea cristalinității materialelor brute, cu îmbunătățirea transportului de masă. Cazul adsorbției coloranților pe chitosan funcționalizat este un exemplu tipic de influență a mărimii
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pot reduce puternic influența acestui important parametru și pot îmbunătăți proprietățile de adsorbție. Procedura de formare a gelului permite de asemenea expansiunea rețelei polimerice, reducerea fenomenului de împiedicare sterică și scăderea cristalinității materialelor brute, cu îmbunătățirea transportului de masă. Cazul adsorbției coloranților pe chitosan funcționalizat este un exemplu tipic de influență a mărimii particulelor. La funcționalizarea cu GLU, rețeaua formată face ca performanțele de adsorbție să devină dependente de mărimea particulelor. Această dependență dispare când particulele de chitosan sunt modificate prin
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
reducerea fenomenului de împiedicare sterică și scăderea cristalinității materialelor brute, cu îmbunătățirea transportului de masă. Cazul adsorbției coloranților pe chitosan funcționalizat este un exemplu tipic de influență a mărimii particulelor. La funcționalizarea cu GLU, rețeaua formată face ca performanțele de adsorbție să devină dependente de mărimea particulelor. Această dependență dispare când particulele de chitosan sunt modificate prin formare de gel. Printre alți parametri care au un impact mare asupra adsorbției colorantului se numără și tipul de particule. Chitosanul poate fi prezent
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
particulelor. La funcționalizarea cu GLU, rețeaua formată face ca performanțele de adsorbție să devină dependente de mărimea particulelor. Această dependență dispare când particulele de chitosan sunt modificate prin formare de gel. Printre alți parametri care au un impact mare asupra adsorbției colorantului se numără și tipul de particule. Chitosanul poate fi prezent sub formă de geluri, fulgi, pulberi sau granule. Se preferă granulele de chitosan deoarece fulgii și pulberile nu sunt potrivite pentru utilizarea ca adsorbenți, datorită ariei lor mici a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
introducerea sub formă de picături a unor soluții de chitosan cu vâscozitate mare într-o soluție bazică, cu agitare ușoară. Diametrul picăturilor, cât și viteza de curgere controlează diametrul granulelor. Unii autori (Wu și al., 2000) au raportat capacitatea de adsorbție de 2-4 ori mai mare a granulelor comparativ cu fulgii, în funcție de sursa materiilor prime reziduale. De exemplu, capacitatea maximă de adsorbție a Reactive Red 222 pe fulgi de chitosan dintr-o sursă de crabi este 293 mg g-1, iar cu
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
picăturilor, cât și viteza de curgere controlează diametrul granulelor. Unii autori (Wu și al., 2000) au raportat capacitatea de adsorbție de 2-4 ori mai mare a granulelor comparativ cu fulgii, în funcție de sursa materiilor prime reziduale. De exemplu, capacitatea maximă de adsorbție a Reactive Red 222 pe fulgi de chitosan dintr-o sursă de crabi este 293 mg g-1, iar cu granule 1103 mg g-1. Autorii au explicat acest rezultat prin faptul că granulele au o arie mai mare a suprafeței, comparativ
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]