262 matches
-
ia în considerare interacțiunile între moleculele adsorbite: (2.48) în care K1 este constanta Hill-de Boer (L mg-1), θ este fracțiunea acoperită, R este constanta universală a gazelor, T temperatura (K) și K2 este constanta energetică a interacției între moleculele adsorbite (kJ mol-1). O valoare pozitivă a lui K2 dovedește atracția între speciile adsorbite și valoarea negativă respingerea, ceea ce înseamnă că afinitatea aparentă crește cu încărcarea când există atracție între speciile adsorbite și descrește cu încărcarea când există repulsie între speciile
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
constanta Hill-de Boer (L mg-1), θ este fracțiunea acoperită, R este constanta universală a gazelor, T temperatura (K) și K2 este constanta energetică a interacției între moleculele adsorbite (kJ mol-1). O valoare pozitivă a lui K2 dovedește atracția între speciile adsorbite și valoarea negativă respingerea, ceea ce înseamnă că afinitatea aparentă crește cu încărcarea când există atracție între speciile adsorbite și descrește cu încărcarea când există repulsie între speciile adsorbite. Forma liniară a izotermei Hill-de Boer este prezentată în Tabelul 2.2
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și K2 este constanta energetică a interacției între moleculele adsorbite (kJ mol-1). O valoare pozitivă a lui K2 dovedește atracția între speciile adsorbite și valoarea negativă respingerea, ceea ce înseamnă că afinitatea aparentă crește cu încărcarea când există atracție între speciile adsorbite și descrește cu încărcarea când există repulsie între speciile adsorbite. Forma liniară a izotermei Hill-de Boer este prezentată în Tabelul 2.2. În continuare vor fi discutate pe scurt câteva modele cu trei parametri. 2.3.1.10. Modelul Redlich-Peterson
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
kJ mol-1). O valoare pozitivă a lui K2 dovedește atracția între speciile adsorbite și valoarea negativă respingerea, ceea ce înseamnă că afinitatea aparentă crește cu încărcarea când există atracție între speciile adsorbite și descrește cu încărcarea când există repulsie între speciile adsorbite. Forma liniară a izotermei Hill-de Boer este prezentată în Tabelul 2.2. În continuare vor fi discutate pe scurt câteva modele cu trei parametri. 2.3.1.10. Modelul Redlich-Peterson a) Sistem monocomponent Modelul empiric Redlich-Peterson (1959) îmbunătățește concordanța prin
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Modelul Lagergren nu s-a dovedit însă a fi întotdeauna eficient în reprezentarea datelor cinetice pe parcursul desfășurării adsorbției. În anumite cazuri, deși acest model furnizează o excelentă conformare a datelor cinetice experimentale, nu permite calcularea exactă a cantității de colorant adsorbit teoretic. În cazul modelelor cinetice multiple de pseudo-ordin unu reprezentarea log(qe-qt) funcție de timp poate cuprinde două sau trei porțiuni liniare, fiecare porțiune reprezentând un mecanism de reacție de pseudo-ordin unu. 2.3.2.2. Modelul Ho Ecuația vitezei de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
sau în rezistența la difuzia în interiorul porilor. Acest model se exprimă cu relația: (2.65) în care F este fracțiunea de solut adsorbit la timpul t, iar Bt este funcție de F. (2.66) în care q și qe reprezintă cantitatea adsorbită (mg g-1) la timpul t și la timpul de atingere a echilibrului. Cu Ecuația (2.65) nu se pot calcula valorile B pentru fiecare fracțiune adsorbită. Aplicând transformata Fourier urmată de integrare se obțin următoarele aproximări: - pentru (2.67) - pentru
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
iar Bt este funcție de F. (2.66) în care q și qe reprezintă cantitatea adsorbită (mg g-1) la timpul t și la timpul de atingere a echilibrului. Cu Ecuația (2.65) nu se pot calcula valorile B pentru fiecare fracțiune adsorbită. Aplicând transformata Fourier urmată de integrare se obțin următoarele aproximări: - pentru (2.67) - pentru (2.68) Valorile B calculate pot fi utilizate pentru a obține coeficientul de difuzie efectiv, Di (cm2 s) cu relația: (2.69) în care r reprezintă
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
la aplicarea unei forme liniarizate a unei izoterme este posibil ca modelul să nu fie adecvat echilibrului respectiv, datorită valorilor mari ale erorii medii procentuale. Validitatea modelului este confirmată numai prin valori reduse ale APE (obținute pe baza recalculării cantităților adsorbite), utilizând valorile concentrațiilor de echilibru și parametrii modelului izotermei testate rezultați din formulele liniarizate. 2.3.3. Modelarea cinetică a adsorbției într-un sistem continuu, cu strat de adsorbent fix Aplicând modelele matematice pentru descrierea adsorbției într-o coloană cu
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
3.6) indică trei moduri distincte de adsorbție (Gürses și al., 2006). Regiunea 1 corespunde adsorbției Albastrului de metilen, în principal prin schimb ionic. În regiunea 2 adsorbția are loc prin polarizarea electronilor π la ciclurile moleculelor de colorant anterior adsorbite. Nu se observă nici o modificare a semnului încărcării suprafeței, deși valoarea potențialului zeta este scăzută (-6,0 mV). În regiunea 3 panta izotermei este redusă deoarece adsorbția trebuie să împiedice respingerile electrostatice între ioni și solidul încărcat similar. Această adsorbție
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
temperaturii, deoarece aceasta asigură o viteză mai mare de difuzie a moleculelor de adsorbat din soluție către adsorbent. Este cunoscut faptul că temperatura are un rol important în adsorbția pe cărbune activ, în general având o influență negativă asupra cantității adsorbite. Adsorbția compușilor organici (inclusiv coloranți) pe cărbune activ este în general un proces exoterm și interacțiunile fizice între acești compuși și situsurile active ale cărbunelui scad cu creșterea temperaturii. De asemenea, cu creșterea temperaturii crește solubilitatea colorantului, forțele de interacțiune
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
diferiți coloranți cu cea a diferitelor tipuri 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
nucleu, cu formarea unei sarcini pozitive pe atomul de azot. Sarcina pozitivă a atomului de sulf este astfel mai stabilizată decât sarcina pozitivă a azotului și va prezenta o afinitate mai mare pentru sarcina negativă a rumegușului. Cantitatea de colorant adsorbit și constantele vitezei de adsorbție sunt mai mari pentru Albastru de metilen, comparativ cu Metil violet. Mărimea moleculei de colorant influențează de asemenea cantitatea de colorant adsorbit. De exemplu, cantitatea de colorant necesară pentru a ocupa o suprafață dată este
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
prezenta o afinitate mai mare pentru sarcina negativă a rumegușului. Cantitatea de colorant adsorbit și constantele vitezei de adsorbție sunt mai mari pentru Albastru de metilen, comparativ cu Metil violet. Mărimea moleculei de colorant influențează de asemenea cantitatea de colorant adsorbit. De exemplu, cantitatea de colorant necesară pentru a ocupa o suprafață dată este mai mică atunci când mărimea moleculei de colorant este mai mare. Aceasta poate reprezenta cauza trecerii de la un mecanism de adsorbție la altul după 15 min pentru Metil
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
atât adsorbția monostrat, cât și condiții de suprafață eterogene în condițiile experimentale date (Yeddou și Bensmaili, 2005). Același lucru se constată și în cazul adsorbției Albastrului de metilen pe rumeguș de cedru (Hamdaoui, 2006a). Din valorile cantității maxime de colorant adsorbit se poate estima aria suprafeței specifice Ss, pentru un anumit colorant: (3.2) în care Ss reprezintă aria suprafeței specifice (m2 g-1 sorbent), F fracțiunea de colorant în produsul comercial, NA numărul lui Avogadro; A aria secțiunii transversale a moleculei
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pH-ul sistemului crește, numărul centrilor încărcați pozitiv scade, în timp ce numărul celor încărcați negativ crește. Centrii încărcați negativ favorizează adsorbția cationului colorantului prin atracție electrostatică. Creșterea pH-ului inițial de la 8,0 la 11,5 mărește ușor cantitatea de colorant adsorbit. Această cantitate scade la pH 12,3-13, deoarece în soluții alcaline Albastrul de metilen este demetilat în trepte la alți coloranți obișnuiți, cum ar fi trimetiltionină (azur B), dimetiltionină (azur A) și monometiltionină (azur C) (Disanto și Wagner, 1972). Se
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pozitiv, aceasta fiind una din cauzele scăderii adsorbției la valori mari de pH. Adsorbția Albastrului de metilen și a Metil violetului pe rumeguș de Mansonia (Ofomaja, 2008) este puternic dependentă de pH. La valori mici de pH, cantitatea de colorant adsorbit este de 2,75 mg g-1 pentru Albastru de metilen și 0,01 mg g-1 pentru Metil violet. Diferența în cantitatea adsorbită poate fi atribuită diferenței în mărimea moleculelor de colorant și capacitatea de a stabiliza încărcarea pozitivă a moleculelor
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
rumeguș de Mansonia (Ofomaja, 2008) este puternic dependentă de pH. La valori mici de pH, cantitatea de colorant adsorbit este de 2,75 mg g-1 pentru Albastru de metilen și 0,01 mg g-1 pentru Metil violet. Diferența în cantitatea adsorbită poate fi atribuită diferenței în mărimea moleculelor de colorant și capacitatea de a stabiliza încărcarea pozitivă a moleculelor de colorant prin efectul inductiv -I al nucleelor benzenice. Cu creșterea pH-ului soluției la 6, gradul de adsorbție se intensifică rapid
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
În domeniul alcalin, se observă o diferență de 2-3 unități de pH, doar în cazul coloranților direcți. 3.2.3.2. Influența masei de adsorbent Este evident că odată cu creșterea cantității de adsorbent eficiența adsorbției crește, dar densitatea adsorbției (cantitatea adsorbită pe unitatea de masă) scade. Este ușor de înțeles că numărul de centri de adsorbție disponibili crește cu creșterea dozei de adsorbent și rezultă în creșterea eficienței de îndepărtare. Scăderea densității de adsorbție cu creșterea dozei de adsorbent este datorată
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
semnificativ de timpul de tratare și nu diferă semnificativ de cel pentru materialul netratat. Valorile constantei Langmuir KL pentru rumegușul netratat sunt mai mici comparativ cu valorile pentru cel tratat, în special cu NaCl. Constanta Langmuir legată de cantitatea maximă adsorbită, qm, în cazul rumegușului tratat (12,2±1,8 (CaCl2), 13,2±2,0 (ZnCl2), 15,6±2,4 (MgCl2), 9,7±0,6 (NaCl)), nu diferă semnificativ de cea pentru materialul netratat (13,6). La testarea modelului cinetic de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
respectivelor grupe funcționale de la suprafața rumegușului de meranti în procesul de adsorbție. Diametrul mediu al porilor determinat prin metoda BJH (Barrett-Joiner-Halenda) este de 363,4 Å, ceea ce sugereză că rumegușul de meranti prezintă o structură de mezopori. Cantitatea de colorant adsorbit crește cu creșterea concentrației inițiale a colorantului și rămâne constantă după atingerea echilibrului. Concentrația reprezintă o forță motoare importantă care previne rezistența la transferul de masă al colorantului între faza apoasă și solid. Astfel, o concentrație inițială mare a colorantului
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
unei cinetici de ordinul unu. Rezultate similare s-au constatat pentru adsorbția Verde malachit pe rumeguș de Dalbergia sissoo (Garg și al., 2003). Rumegușul a fost tratat în modul descris mai sus, cu formaldehidă, respectiv acid sulfuric. Cantitatea de colorant adsorbit crește cu creșterea concentrației soluției de colorant. Procesul este foarte rapid inițial, o mare parte din cantitatea totală de colorant fiind îndepărtată în câteva minute. Procentul de adsorbție se intensifică de la 59,6% la 99,8%, odată cu creșterea dozei de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
funcțiunilor aminice pentru complexarea coloranților și la un raport mare de funcționalizare capacitatea de reținere scade dramatic. Chiou și Li (2003) au indicat că raportul de funcționalizare afectează ușor capacitatea de adsorbție la echilibru în domeniul studiat. Cantitatea de colorant adsorbit este mai mare în mediu acid decât în mediu bazic. Aceasta se explică considerând viteza de difuzie la nivelul granulelor îmbibate în mediu acid și bazic. În mediu bazic, o îmbibare limitată a granulelor inhibă difuzia coloranților cu o viteză
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
sunt reprezentate toate interacțiunile posibile între chitosan și Roșu Congo. Granulele de chitosan reprezintă un sistem poros deschis și astfel există orice posibilitate de transport al colorantului prin granulă, prin rețeaua sa poroasă. Totuși, secțiunea transversală a granulelor cu colorant adsorbit nu prezintă semne ale difuziei intraparticule. Forma și mărimea moleculei sunt parametri importanți în procesul de difuzie intraparticule. Aria mare a suprafeței moleculare (557,6 Å2) prevede dimensiunea mare a moleculei și astfel incapacitatea de a difuza prin rețeaua poroasă
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
colorantului. În multe cazuri, la concentrație inițială mică adsorbția coloranților pe chitosan este foarte intensă și atinge foarte repede echilibrul. Aceasta indică posibilitatea formării unui monostrat de molecule la suprafața externă a chitosanului. Pentru o cantitate dată de adsorbent, cantitatea adsorbită este mai mare la creșterea concentrației soluției, dar procentul de adsorbție scade. Concentrația reziduală a colorantului va fi deci mai mare pentru concentrații inițiale de colorant mai mari. În cazul concentrațiilor mai mici raportul dintre numărul inițial de moli de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]