548 matches
-
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 este de obicei completă când suprafața este acoperită cu un monostrat de Albastru de metilen. Aplicând diferite modele de izoterme (Langmuir, Freundlich, Temkin) pentru adsorbția Albastrului de metilen pe cărbune activ obținut din tulpină de bumbac, se observă că aceasta se conformează modelului Langmuir (Figura 3.7) (Deng și al., 2009). Validitatea acestui model sugerează
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
trebuie să împiedice respingerile electrostatice între ioni și solidul încărcat similar. Această adsorbție este de obicei completă când suprafața este acoperită cu un monostrat de Albastru de metilen. Aplicând diferite modele de izoterme (Langmuir, Freundlich, Temkin) pentru adsorbția Albastrului de metilen pe cărbune activ obținut din tulpină de bumbac, se observă că aceasta se conformează modelului Langmuir (Figura 3.7) (Deng și al., 2009). Validitatea acestui model sugerează că reținerea colorantului are loc datorită adsorbției în monostrat a solutului pe suprafața
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
solutului pe suprafața adsorbentului și adsorbția fiecărei molecule are energie egală de activare. Același comportament a fost observat și de Hameed și al. (2008). De asemenea, la aplicarea modelelor Langmuir, Temkin și Dubinin-Radushkevich s-a constatat că adsorbția Albastrului de metilen pe cărbune activ obținut din coajă de cocos se conformează tot modelului Langmuir (Tan și al., 2008a). Modelul Langmuir descrie bine și adsorbția altor coloranți pe diferite tipuri de cărbuni activi neconvenționali (Gad și El Sayed, 2009). În cazul reținerii
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
interioară a adsorbentului, condiționată în mare măsură de mărimea moleculelor de colorant. În general, cărbunele activ prezintă capacități de adsorbție diferite pentru diferiți coloranți, de exemplu în cazul unor coloranți bazici se atinge o adsorbție foarte bună pentru Albastrul de metilen, valori medii pentru Cristal Violet și adsorbție redusă pentru Rodamina B (Wang și Zhu, 2007). Această variație poate fi atribuită masei moleculare a colorantului. Pentru moleculele mai mari adsorbția poate avea loc doar la suprafață și este dificil pentru colorant
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
porii interiori mai mici ai cărbunelui. De asemenea, acest adsorbent prezintă capacitate diferită de adsorbție a aceluiași colorant în funcție de tipul de activare, de exemplu cărbune activ netratat > cărbune activ tratat cu HCl > cărbune activ tratat cu HNO3 (pentru Albastru de metilen), respectiv cărbune activ tratat cu HCl > cărbune activ netratat > cărbune activ tratat cu HNO3 (pentru Cristal Violet și Rodamina B). Capacitatea de adsorbție diferită se datorează în principal chimiei suprafeței. pH-ul pH-ul inițial al soluției poate influența semnificativ
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
tratat cu HNO3 (pentru Cristal Violet și Rodamina B). Capacitatea de adsorbție diferită se datorează în principal chimiei suprafeței. pH-ul pH-ul inițial al soluției poate influența semnificativ adsorbția coloranților. Wang și al. (2005) au studiat adsorbția Albastrului de metilen pe trei tipuri de cărbune activ, în domeniul de pH 3,5-10. Capacitatea de adsorbție în acest caz a scăzut considerabil la pH 3, însă la pH 10 s-a îmbunătățit semnificativ. Aparent, adsorbția Albastrului de metilen este preferențială la
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
adsorbția Albastrului de metilen pe trei tipuri de cărbune activ, în domeniul de pH 3,5-10. Capacitatea de adsorbție în acest caz a scăzut considerabil la pH 3, însă la pH 10 s-a îmbunătățit semnificativ. Aparent, adsorbția Albastrului de metilen este preferențială la valori mari de pH. Datorită cantității variabile și naturii oxigenului superficial, materialele pe bază de carbon trebuie privite ca un caz special de solide amfotere. În funcție de pH, în soluții apoase există atât centrii superficiali încărcați negativ, cât
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
decât pHpzc, suprafața este încărcată pozitiv și atrage anionii. Cu cât soluția are pH mai mare, încărcarea negativă a suprafeței cărbunelui este mai accentuată și cationii din soluție sunt mai puternic atrași de suprafața cărbunelui. Din această cauză, Albastrul de metilen se adsoarbe mai eficient la valori mai mari de pH. Considerând aria moleculei de Albastru de metilen 1,62 nm2, s-a calculat suprafața cărbunelui ocupată de acest adsorbat. La valori mici de pH, acoperirea Albastrului de metilen pe cărbune
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
negativă a suprafeței cărbunelui este mai accentuată și cationii din soluție sunt mai puternic atrași de suprafața cărbunelui. Din această cauză, Albastrul de metilen se adsoarbe mai eficient la valori mai mari de pH. Considerând aria moleculei de Albastru de metilen 1,62 nm2, s-a calculat suprafața cărbunelui ocupată de acest adsorbat. La valori mici de pH, acoperirea Albastrului de metilen pe cărbune este mai mică decât aria suprafeței, ceea ce arată că este adsorbit în macropori și mezopori și pe
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Albastrul de metilen se adsoarbe mai eficient la valori mai mari de pH. Considerând aria moleculei de Albastru de metilen 1,62 nm2, s-a calculat suprafața cărbunelui ocupată de acest adsorbat. La valori mici de pH, acoperirea Albastrului de metilen pe cărbune este mai mică decât aria suprafeței, ceea ce arată că este adsorbit în macropori și mezopori și pe o anumită fracțiune de micropori, iar adsorbția poate fi doar într-un singur strat. În mod similar, cantitatea de Albastru de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pe cărbune este mai mică decât aria suprafeței, ceea ce arată că este adsorbit în macropori și mezopori și pe o anumită fracțiune de micropori, iar adsorbția poate fi doar într-un singur strat. În mod similar, cantitatea de Albastru de metilen adsorbită pe cărbune activ obținut din tulpină de bumbac (Deng și al., 2009) crește cu creșterea pH-ului și este maximă la valori de pH 9-10 ( Figura 3.8). Efectul pH-ului poate fi explicat în termeni de pHpzc, parametru
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
contact între soluția de colorant și adsorbent nu este suficient. Se poate spune deci că sistemul static asigură o interacțiune mai bună între cărbune și colorant. Aceeași comportare s-a constatat și pentru alți coloranți, cum ar fi Albastrul de metilen (Tan și al., 2008b). Metoda adsorbției pe cărbune activ obținut din rumeguș poate fi combinată cu alte metode, pentru o îndepărtare foarte eficientă a coloranților. Astfel, a fost investigată adsorbția combinată cu nanofiltrare pentru tratarea unui efluent textil rezidual conținând
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. Astfel, Ferrero (2007) a testat patru tipuri de rumegușuri (cireș, nuc, pin și stejar), cu două 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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, 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 23,8% pentru fracțiunea 150-600 µm, 31,39% pentru fracțiunea 150-500 µm, 54,04% pentru 150-400 µm și 96,59% pentru 150-300 µm. În cazul Metil violet acest procent are valorile: 14,44% pentru 150-600 µm, 20,26% pentru
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
150-400 µm și 96,59% pentru 150-300 µm. În cazul Metil violet acest procent are valorile: 14,44% pentru 150-600 µm, 20,26% 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 domeniul 200-600 rpm indică faptul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
etapa determinantă de viteză și, 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
2.68) 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 îndepărtate de origine decât pentru Albastru de metilen, ceea ce sugerează că transferul de masă este mai important în etapa determinantă de viteză. Creșterea dimensiunii particulelor conduce de asemenea la importanța crescută a transferului de masă ca etapă determinantă de viteză. Valorile B calculate pot fi utilizate pentru a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
care r reprezintă raza particulei calculată 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
la baza modelului de pseudo-ordin doi, care presupune că etapa determinantă de viteză este adsorbția chimică sau chimiosorbția. Mărimea moleculelor de colorant și capacitatea lor de a forma specii încărcate influențează adsorbția acestora pe adsorbent. Sarcina pozitivă a Albastrului de metilen este pe atomul de sulf. Încărcarea pozitivă este creată prin extragerea perechii de electroni liberi ai atomului de sulf în a forma o legătură covalentă cu atomul de carbon al nucleului benzenic, datorită efectului inductiv -I al celor două nuclee
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 mai mică atunci când mărimea moleculei de colorant este mai mare. Aceasta poate
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de la un mecanism de adsorbție la altul după 15 min pentru Metil violet și 30 min pentru Albastru de metil. Molecula de Metil violet este mai mare și va ocupa o suprafață dată mai rapid decât molecula de Albastru de metilen, care este mai mică. Modelul Boyd aplicat pentru a investiga mecanismul de adsorbție a colorantului Verde malachit pe rumeguș de ratan (Hameed și El-Khaiary, 2008b), prin reprezentarea Bt funcție de timp, conduce la o porțiune neliniară la timp de adsorbție scurt
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
amestec de rumeguș de molid și bentonit arată că sistemul de adsorbție implică 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]