1,929 matches
-
de lungimea catenei, densitatea de sarcină și distribuția sarcinii și multe dintre proprietățile sale de sorbent derivă din natura sa cationică și comportamentul în soluție. La pH neutru aproximativ 50% din totalul grupelor aminice rămân protonate și teoretic disponibile pentru adsorbția coloranților. Existența grupelor aminice libere poate conduce la complexarea directă a coloranților care coexistă cu speciile anionice, în funcție de sarcina colorantului. La scăderea pH-ului, protonarea grupelor aminice crește, totodată cu eficiența reținerii. pH-ul optim frecvent raportat în literatură este
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
speciile anionice, în funcție de sarcina colorantului. La scăderea pH-ului, protonarea grupelor aminice crește, totodată cu eficiența reținerii. pH-ul optim frecvent raportat în literatură este în domeniul 3-6. Sub acest interval, un exces de anioni competitori limitează de obicei eficiența adsorbției. Acest efect competitiv este subiectul multor studii care au scopul de a dezvolta materiale mai puțin sensibile la prezența anionilor competitivi și la pH-ul soluției. Pe de altă parte, nu trebuie luat în considerare numărul total de grupe aminice
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
proprietățile de difuzie. Se știe că unele dintre situsurile aminice ale chitosanului sunt implicate atât în gradul de cristalinitate, cât și în legături de hidrogen inter- și intramoleculare. Mai mult, cristalinitatea reziduală a polimerului poate controla accesibilitatea la situsurile de adsorbție. Gradul de deacilare controlează, de asemenea, fracțiunea de grupări aminice disponibile pentru interacțiunea cu colorantul. Guibal și al. (2005) au arătat că legăturile de hidrogen între unitățile monomere ale aceluiași lanț polimeric (legături intramoleculare) și/sau între unitățile monomere ale
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
unitățile monomere ale aceluiași lanț polimeric (legături intramoleculare) și/sau între unitățile monomere ale lanțurilor diferite (legături intermoleculare) scad reactivitatea acestora. Structura slab poroasă a polimerului și cristalinitatea sa reziduală sunt parametri critici pentru hidratare și accesibilitatea la situsurile de adsorbție. Există un număr relativ limitat de studii în care este interpretată variația de pH în timpul procesului de adsorbție. Sakkayawong și al. (2005) au raportat modificări de pH în timpul adsorbției Reactive Red 141 pe chitosan. Explicația ar fi că în condiții
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
scad reactivitatea acestora. Structura slab poroasă a polimerului și cristalinitatea sa reziduală sunt parametri critici pentru hidratare și accesibilitatea la situsurile de adsorbție. Există un număr relativ limitat de studii în care este interpretată variația de pH în timpul procesului de adsorbție. Sakkayawong și al. (2005) au raportat modificări de pH în timpul adsorbției Reactive Red 141 pe chitosan. Explicația ar fi că în condiții acide ionii de hidrogen în soluție pot protona grupele aminice ale polimerului și aceasta conduce la creșterea pH
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
reziduală sunt parametri critici pentru hidratare și accesibilitatea la situsurile de adsorbție. Există un număr relativ limitat de studii în care este interpretată variația de pH în timpul procesului de adsorbție. Sakkayawong și al. (2005) au raportat modificări de pH în timpul adsorbției Reactive Red 141 pe chitosan. Explicația ar fi că în condiții acide ionii de hidrogen în soluție pot protona grupele aminice ale polimerului și aceasta conduce la creșterea pH-ului. În plus, eficiența adsorbției a fost sistematic mai mare pentru
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
au raportat modificări de pH în timpul adsorbției Reactive Red 141 pe chitosan. Explicația ar fi că în condiții acide ionii de hidrogen în soluție pot protona grupele aminice ale polimerului și aceasta conduce la creșterea pH-ului. În plus, eficiența adsorbției a fost sistematic mai mare pentru soluțiile al căror pH a fost controlat în timpul procesului de adsorbție, decât în cazul soluțiilor pentru care pH-ul a variat în cursul acestuia. Cu creșterea dozei de adsorbent s-a observat că adăugarea
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
condiții acide ionii de hidrogen în soluție pot protona grupele aminice ale polimerului și aceasta conduce la creșterea pH-ului. În plus, eficiența adsorbției a fost sistematic mai mare pentru soluțiile al căror pH a fost controlat în timpul procesului de adsorbție, decât în cazul soluțiilor pentru care pH-ul a variat în cursul acestuia. Cu creșterea dozei de adsorbent s-a observat că adăugarea chitosanului în soluție crește puternic pH-ul acesteia și variația de pH crește exponențial (Gibbs și al
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
granulele de gel de chitosan își pierd integritatea ca rezultat al solubilizării parțiale în solvenți acizi, deoarece protonarea grupelor aminice conduce la dizolvarea polimerului, făcându-l nepotrivit pentru reutilizare. Funcționalizarea granulelor de chitosan a fost propusă, dar poate rezulta o adsorbție redusă. Astfel, este de interes creșterea integrității granulelor cât și a proprietăților de adsorbție la pH acid și, de asemenea, de a diminua influența modificărilor de pH în timpul procesului de adsorbție. Unii autori au ales să modifice chitosanul brut fără
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
solvenți acizi, deoarece protonarea grupelor aminice conduce la dizolvarea polimerului, făcându-l nepotrivit pentru reutilizare. Funcționalizarea granulelor de chitosan a fost propusă, dar poate rezulta o adsorbție redusă. Astfel, este de interes creșterea integrității granulelor cât și a proprietăților de adsorbție la pH acid și, de asemenea, de a diminua influența modificărilor de pH în timpul procesului de adsorbție. Unii autori au ales să modifice chitosanul brut fără funcționalizare, pentru a diminua variația de pH. Crini și al. (2008a) au propus utilizarea
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de chitosan a fost propusă, dar poate rezulta o adsorbție redusă. Astfel, este de interes creșterea integrității granulelor cât și a proprietăților de adsorbție la pH acid și, de asemenea, de a diminua influența modificărilor de pH în timpul procesului de adsorbție. Unii autori au ales să modifice chitosanul brut fără funcționalizare, pentru a diminua variația de pH. Crini și al. (2008a) au propus utilizarea unor noi derivați de chitosan ca adsorbenți în mediu acid. Aceste materiale sunt preparate prin reacții de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de solubilizare/precipitare, cu transformarea fulgilor de chitosan în pulbere, care are o arie a suprafeței specifice avantajoasă. Originalitatea materialelor constă în domeniul lor inversat de pH de solubilitate, comparativ cu polimerul brut. Această caracteristică a permis studiul capacității de adsorbție în mediu apos puternic acid (pH 2-3), fără funcționalizare ulterioară sau sensibilitate la pH. Gibbs și al. (2003) au arătat că protonarea preliminară a grupelor aminice, obținută prin contact cu o soluție de acid sulfuric, reduce variația pH-ului soluției
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
sau sensibilitate la pH. Gibbs și al. (2003) au arătat că protonarea preliminară a grupelor aminice, obținută prin contact cu o soluție de acid sulfuric, reduce variația pH-ului soluției după adăugarea adsorbentului. În acest caz, variația în timpul procesului de adsorbție a fost semnificativ mai mică. O corelație directă poate fi observată între curba teoretică de neutralizare a chitosanului, calculată din pKa și performanțele de adsorbție la diferite valori de pH. Autorii au observat de asemenea că la creșterea concentrației inițiale
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
reduce variația pH-ului soluției după adăugarea adsorbentului. În acest caz, variația în timpul procesului de adsorbție a fost semnificativ mai mică. O corelație directă poate fi observată între curba teoretică de neutralizare a chitosanului, calculată din pKa și performanțele de adsorbție la diferite valori de pH. Autorii au observat de asemenea că la creșterea concentrației inițiale a colorantului variația de pH crește, indicând că protonarea colorantului joacă un rol important în această variație. Totuși, această pretratare (preprotonare) reduce puternic performanțele de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
la diferite valori de pH. Autorii au observat de asemenea că la creșterea concentrației inițiale a colorantului variația de pH crește, indicând că protonarea colorantului joacă un rol important în această variație. Totuși, această pretratare (preprotonare) reduce puternic performanțele de adsorbție, atât la nivel de echilibru, cât și cinetic. În particular, timpul necesar pentru a atinge echilibrul crește de până la trei ori, în funcție de condițiile experimentale. Chatterjee și al. (2005) au propus condiționarea granulelor cu sulfat de amoniu pentru a reduce sensibilitatea
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de amoniu pentru a reduce sensibilitatea la pH a procesului, cu proprietăți interesante în cazul Eozinei Y. Această modificare ar conduce probabil la formarea de complecși între grupele aminice cationice și sulfatul de amoniu, care vor interacționa cu anionii colorantului. Adsorbția Roșu Congo pe chitosan crește cu scăderea pH-ului (Chatterjee și al., 2007). Pentru a stabili rolul pH-ului în procesul de adsorbție s-a determinat încărcarea suprafeței granulelor de chitosan prin măsurarea potențialului zeta. Încărcarea suprafeței este pozitivă la
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
formarea de complecși între grupele aminice cationice și sulfatul de amoniu, care vor interacționa cu anionii colorantului. Adsorbția Roșu Congo pe chitosan crește cu scăderea pH-ului (Chatterjee și al., 2007). Pentru a stabili rolul pH-ului în procesul de adsorbție s-a determinat încărcarea suprafeței granulelor de chitosan prin măsurarea potențialului zeta. Încărcarea suprafeței este pozitivă la pH acid, scade cu creșterea pH-ului și trece prin potențialul zero la pH 6,4. La pH acid, încărcarea suprafeței adsorbentului crește
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
acid, scade cu creșterea pH-ului și trece prin potențialul zero la pH 6,4. La pH acid, încărcarea suprafeței adsorbentului crește, în principal datorită protonării grupei amino a chitosanului. Roșu Congo este un colorant acid și conține grupe sulfonice. Adsorbția mai accentuată a colorantului la pH mai mic se datorează probabil creșterii atracției electrostatice între moleculele de colorant încărcate negativ și grupările aminice pozitive. La pH 6,4, la care suprafața granulelor de gel de chitosan este neutră, adsorbția colorantului
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
sulfonice. Adsorbția mai accentuată a colorantului la pH mai mic se datorează probabil creșterii atracției electrostatice între moleculele de colorant încărcate negativ și grupările aminice pozitive. La pH 6,4, la care suprafața granulelor de gel de chitosan este neutră, adsorbția colorantului poate fi atribuită doar forțelor fizice. Pe baza unor modele s-a constatat că există orice posibilitate a formării legăturii de hidrogen între anumite componente ale moleculei de Roșu Congo, cum ar fi N, S, O, nucleul benzenic și
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
hidrogen între anumite componente ale moleculei de Roșu Congo, cum ar fi N, S, O, nucleul benzenic și grupele CH2OH ale moleculei de chitosan. La pH mai mare de 6,4 suprafața granulelor de chitosan este încărcată negativ și împiedică adsorbția, datorită forțelor de respingere electrostatică între molecula de colorant încărcată negativ și adsorbent. Cantitatea apreciabilă adsorbită în acest interval de pH sugerează implicarea forțelor fizice, cum ar fi legătura de hidrogen, forțe van der Waals în procesul de adsorbție. În
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
împiedică adsorbția, datorită forțelor de respingere electrostatică între molecula de colorant încărcată negativ și adsorbent. Cantitatea apreciabilă adsorbită în acest interval de pH sugerează implicarea forțelor fizice, cum ar fi legătura de hidrogen, forțe van der Waals în procesul de adsorbție. În Figura 3.30 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
suprafeței moleculare (557,6 Å2) prevede dimensiunea mare a moleculei și astfel incapacitatea de a difuza prin rețeaua poroasă a granulelor. Aceasta înseamnă că difuzia intraparticule nu are rol în transferul de masă al acestui proces. pH-ul influențează semnificativ adsorbția coloranților anionici pe chitosan funcționalizat, aceasta fiind în general mult mai mare în mediu acid, comparativ cu mediul neutru și alcalin. Valorile maxime ale raportului dintre capacitatea de adsorbție în condiții acide și alcaline sunt 9,3 și 5,0
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
în transferul de masă al acestui proces. pH-ul influențează semnificativ adsorbția coloranților anionici pe chitosan funcționalizat, aceasta fiind în general mult mai mare în mediu acid, comparativ cu mediul neutru și alcalin. Valorile maxime ale raportului dintre capacitatea de adsorbție în condiții acide și alcaline sunt 9,3 și 5,0 pentru Metanil Yellow (pH 4/8), respectiv Reactive Blue 15 (pH 3/8) (Chiou și Chuang, 2006). Capacitatea de adsorbție a Reactive Red 189 crește semnificativ cu scăderea pH
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și alcalin. Valorile maxime ale raportului dintre capacitatea de adsorbție în condiții acide și alcaline sunt 9,3 și 5,0 pentru Metanil Yellow (pH 4/8), respectiv Reactive Blue 15 (pH 3/8) (Chiou și Chuang, 2006). Capacitatea de adsorbție a Reactive Red 189 crește semnificativ cu scăderea pH-ului în cazul chitosanului funcționalizat, în timp ce rămâne aproximativ constantă pentru cel nefuncționalizat. Astfel, după 48 h cantitatea de colorant adsorbit pe chitosan funcționalizat la pH 1,0, 3,0 și 6
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
48 h cantitatea de colorant adsorbit pe chitosan funcționalizat la pH 1,0, 3,0 și 6,0 este de 118%, 78%, respectiv 32% mai mare comparativ cu cel nefuncționalizat la pH 6,0 (Chiou și Li, 2003). Capacitatea de adsorbție a Acid Red 37 și Acid Blue 25 pe chitosan, respectiv chitosan-EGDE scade semnificativ cu creșterea pH-ului. Adsorbția scade drastic după ce pH-ul atinge valoarea 6,0 și 4,0, pentru Acid Red 37, respectiv Acid Blue 25. pHpzc
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]