9,757 matches
-
coloranții disperși este chiar mai bună. Utilizarea turbei brute are o serie de limitări, cum ar fi rezistență mecanică scăzută, afinitate mare pentru apă, tendința de a se contracta și/sau umfla (Couillard, 1994). Tratarea chimică și dezvoltarea de granule imobilizate pot însă conduce la un mediu robust. La fel ca în cazul altor sorbenți, proprietățile de adsorbție pot fi îmbunătățite prin tratare chimică, de exemplu obținere de rășini pe bază de turbă prin tratarea turbei cu alcool polivinilic și formaldehidă
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
biosorbent-colorant, fiind influențat de o serie de factori care vor fi discutați detaliat pe parcursul acestui capitol. Trebuie să menționăm în primul rând particularitățile structurale ale microorganismelor, modul lor de utilizare sub formă de celule viabile, neviabile, modificate chimic, magnetic și imobilizate, în procese statice sau dinamice (pe coloană). În același timp, trebuie să se ia în considerare proprietățile și comportamentul în mediu al coloranților implicați, în funcție de clasa din care fac parte (Capitolul 1) și tipul de produs utilizat. În anumite studii
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
concentrații mari de colorant nu constituie impedimente în desfășurarea adsorbției coloranților. 4.2.1.4. Tipuri de biosorbenți conform formei sub care sunt utilizați Biosorbenții microbiologici pot fi utilizați în experimentele de sorbție și în aplicații în stare liberă sau imobilizați. În stare liberă, biosorbenții microbieni sunt în general particule mici, cu densitate mică, rezistență mecanică redusă și rigiditate slabă. Cu toate acestea, ei posedă o serie de avantaje legate de capacitatea înaltă de biosorbție, atingerea rapidă a stării staționare, preț
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
fi imobilizate microorganisme viabile, conform unor tehnici speciale, invazive, sau neviabile pe cale fizică sau chimică, conform unor procedee adaptate utilizate pentru enzime. Suporturile pot fi: anorganice, macromoleculare de sinteză și macromoleculare naturale. Se pot menționa următoarele avantaje ale preparatelor microbiene imobilizate: - pot fi utilizate în coloanele unor instalații care funcționează în mod continuu sau semicontinuu; - se asigură o densitate mare a celulelor; - adsorbția pe celule neviabile se îmbunătățește uneori prin imobilizare; - preparatul microbian sub această formă poate fi reutilizat, iar separarea
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
fi utilizate în coloanele unor instalații care funcționează în mod continuu sau semicontinuu; - se asigură o densitate mare a celulelor; - adsorbția pe celule neviabile se îmbunătățește uneori prin imobilizare; - preparatul microbian sub această formă poate fi reutilizat, iar separarea produsului imobilizat se poate face simplu prin filtrare, centrifugare, sedimentare și în unele cazuri magnetic; - se pot trata în condiții economice soluții diluate, ape reziduale; - se poate lucra la un pH controlat, uneori deplasat față de pH-ul optim necesar dezvoltării microorganismului, datorită
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
se pot trata în condiții economice soluții diluate, ape reziduale; - se poate lucra la un pH controlat, uneori deplasat față de pH-ul optim necesar dezvoltării microorganismului, datorită protecției celulelor viabile exercitată de matricea utilizată pentru imobilizare. Dezavantajul celulelor de microorganisme imobilizate (întâlnit și la enzime) este legat de apariția limitărilor difuzionale și de evadare a microorganismului în mediul de reacție. 4.2.1.5. Tipuri de biosorbenți conform modului de operare Ca și în cazul adsorbției cu adsorbenți convenționali, experimentele statice
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
rotire (10 rpm) pentru a favoriza reținerea colorantului pe biomasa fungică. Pentru aplicarea în practică studiile desfășurate în condiții statice sunt extinse în regim dinamic. Se preferă utilizarea biosorbenților în coloane, datorită avantajelor operaționale. Stratul de biosorbent constă în microorganisme imobilizate viabile sau neviabile. Când se utilizează preparate microbiene imobilizate în procedeul continuu, scade timpul de contact între microorganism și soluția cu care vine în contact (față de cel discontinuu) și se reduce gradul de inhibare al activității microbiene (pentru culturi viabile
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Pentru caracterizarea produsului separat s-a apelat la metode standard de determinare a glucozei, a proteinelor, a substanțelor humice. EPS total s-a analizat ca TOC. Au fost determinate solidele susupendate și cele volatile. 4.2.2.8. Biosorbenți viabili imobilizați Deosebit de atractivă din punct de vedere practic este varianta de utilizare a microorganismelor imobilizate. Există un număr limitat de lucrări referitoare la imobilizarea pe cale fizică (entrapare în geluri sau diferite suporturi ) a biomasei viabile. De exemplu, fungul A. fumigatus a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
a proteinelor, a substanțelor humice. EPS total s-a analizat ca TOC. Au fost determinate solidele susupendate și cele volatile. 4.2.2.8. Biosorbenți viabili imobilizați Deosebit de atractivă din punct de vedere practic este varianta de utilizare a microorganismelor imobilizate. Există un număr limitat de lucrări referitoare la imobilizarea pe cale fizică (entrapare în geluri sau diferite suporturi ) a biomasei viabile. De exemplu, fungul A. fumigatus a fost entrapat în gel de carboximetilceluloză de sodiu, alginat de sodiu, amestec de alcool
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
quadricauda eficientă în biosorbția unor coloranți reactivi a fost utilizată în formă viabilă, entrapată în sfere de alginat de calciu cu conservarea la +4șC a activităților sale respiratorii și fotosintetice timp îndelungat (Ergene și al., 2009). Detalii asupra obținerii preparatelor imobilizate viabile vor fi prezentate în subcapitolul 4.2.5. 4.2.3. Obținerea biomasei neviabile. Pretratament fizic. Caracterizare Rezultatele experimentale au arătat că anumite procedee de pretratament activează biomasa, intensificându-i capacitatea de adsorbție. Dintre diversele metode de pretratament (fizice
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
celule a fost spălată cu soluție salină și a fost păstrată la 4șC. Safarikova și al. (2005) au determinat caracteristicile de adsorbție ale acestui nou tip de adsorbent biologic, bazate pe interacțiunea sa cu coloranți model. 4.2.6. Biosorbenți imobilizați 4.2.6.1. Principiul imobilizării microorganismelor Imobilizarea biomasei fungice neviabile pentru utilizarea la îndepărtarea coloranților în condiții restrictive de creștere este avantajoasă, când efluentul are toxicitate și inhibă creșterea celulară. Biomasa inactivată nu necesită o furnizare continuă de nutrienți
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de a vizualiza tulpina de C. glutamicum entrapată în sferele de alginat nu a reușit, deoarece imaginea SEM 5000 nu a fost clară (Figura 4.31b). Suprafața neregulată apare rugoasă în anumite zone și nu sunt evidențiate clar celule bacteriene imobilizate. 4.2.6.3. Entraparea bacteriei Bacillus subtilis în matrice de alginat Pentru imobilizarea celulelor bacteriene de B. subtilis uscate prin congelare, acestea au fost resuspendate în alginat de sodiu 2%. Amestecul de alginat de sodiu - B. subtilis a fost
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
în matricea de alginat care acoperă total celulele (Figura 4.32B). Celulele bacteriene nu se observă clar în perle, ceea ce dovedește inaccesibilitatea anionilor de colorant la celulele imobilizate în alginat. Consecința se reflectă în adsorbția redusă a colorantului cu celulele imobilizate, comparativ cu aceea a celulelor libere. Rezultate similare au fost relatate de către Vijayaraghavan și al. (2007), pentru biomasa de C. glutamicum immobilizat în alginat pentru sechestrarea unui colorant reactiv. 4.2.6.4. Entraparea fungului Cunninghamella elegans, în matrice de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
surselor de carbon organic. Din punct de vedere practic, aplicarea unui astfel de biosorbent la tratamentul unor ape reziduale este restricționată, datorită dificultăților de recoltare a masei de alge pentru utilizarea lor. Această problemă a fost înlăturată prin utilizarea algelor imobilizate. O variantă propune entraparea în sfere de alginat, metoda fiind simplă, ieftină, disponibilă. Datorită structurii dense a matricii de imobilizare bazate pe acest gel polimeric, în decursul imobilizării, celulele de alge își mențin activitățile lor respiratorii și fotosintetice. Algele imobilizate
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
imobilizate. O variantă propune entraparea în sfere de alginat, metoda fiind simplă, ieftină, disponibilă. Datorită structurii dense a matricii de imobilizare bazate pe acest gel polimeric, în decursul imobilizării, celulele de alge își mențin activitățile lor respiratorii și fotosintetice. Algele imobilizate pot fi păstrate la temperaturi scăzute (+4șC), la întuneric, fiind capabile de a relua creșterea normală după mai mult de 12 luni de imobilizare. Microalga Scenedesmus quadricauda prezintă un interes deosebit în studii de biosorbție. Alginatul de calciu a fost
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
sferelor de Ca-alginat. Sferele (~4 mm) au fost stabilizate în această soluție pentru o oră și apoi au fost spălate intens cu apă distilată. Inactivarea la temperatură ridicată s-a realizat prin fierberea 10 minute în apă a algelor active imobilizate. Tratamentul termic a fost eficient în modificarea proprietăților de suprafață ale biomasei de alge. Perlele stabilizate au fost păstrate în soluție CaCl2 5 mM la 4șC. Masa preparatelor umede imobilizate a fost determinată prin cântărirea perlelor de Ca-alginat imobilizate conținând
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
realizat prin fierberea 10 minute în apă a algelor active imobilizate. Tratamentul termic a fost eficient în modificarea proprietăților de suprafață ale biomasei de alge. Perlele stabilizate au fost păstrate în soluție CaCl2 5 mM la 4șC. Masa preparatelor umede imobilizate a fost determinată prin cântărirea perlelor de Ca-alginat imobilizate conținând S. quadricauda activă și inactivată prin temperatură ridicată. Structura perlelor a fost examinată prin microscopie de scanare electronică (Figura 4.33). Peretele celular al matricei de algă verde conține o
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
active imobilizate. Tratamentul termic a fost eficient în modificarea proprietăților de suprafață ale biomasei de alge. Perlele stabilizate au fost păstrate în soluție CaCl2 5 mM la 4șC. Masa preparatelor umede imobilizate a fost determinată prin cântărirea perlelor de Ca-alginat imobilizate conținând S. quadricauda activă și inactivată prin temperatură ridicată. Structura perlelor a fost examinată prin microscopie de scanare electronică (Figura 4.33). Peretele celular al matricei de algă verde conține o varietate de grupe funcționale, de exemplu amino, carboxil, hidroxil
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
dizolvarea completă a polisulfonei în DMF, cu formarea unui amestec consistent. Prin intermediul unui sistem de atomizare, produsul a fost introdus sub formă de picături uniforme cu diametrul de 4 mm în apă deionizată, formându-se perle care conțin biomasa fungică imobilizată. După spălare și stabilizare în mediu apos perlele au fost uscate 3 zile la temperatura camerei (22 ± 1șC) (Fu și Viraraghavan, 2003). 4.2.6.8. Entraparea sporilor de A. fumigatus în gel de carboxilmetilceluloză pentru obținerea fungului imobilizat, viabil
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
fungică imobilizată. După spălare și stabilizare în mediu apos perlele au fost uscate 3 zile la temperatura camerei (22 ± 1șC) (Fu și Viraraghavan, 2003). 4.2.6.8. Entraparea sporilor de A. fumigatus în gel de carboxilmetilceluloză pentru obținerea fungului imobilizat, viabil sau inactivat termic Fungul A. fumigatus a fost izolat din nămolul activ provenit dintr-un sistem de tratament al unor ape reziduale textile și a fost imobilizat prin entrapare prin mai multe variante de suporturi de imobilizare, care vor
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și a fost imobilizat prin entrapare prin mai multe variante de suporturi de imobilizare, care vor fi prezentate în continuare (Wang și Hu, 2007, 2008; Wang și al., 2008). Testarea proprietăților de adsorbție s-a realizat cu perle cu fung imobilizat, viabil sau inactivat. Fungul izolat a fost menținut pe mediul nutritiv specific solid cu agar. S-a preparat o suspensie de spori cu o concentrație de 107-108 celule/ mL. Unul dintre suporturile testate și care s-a dovedit foarte eficient
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
a fost amestecată cu 1 mL suspensie de spori la o concentrație de aproximativ 1 108 mL−1. Amestecul CMC-spori a fost injectat într-o soluție de FeCl3 (0,05 mol/L), pentru a se obține perle. Perlele cu spori imobilizați au fost stabilizate într-o soluție de FeCl3 timp de o oră pentru îmbunătățirea stabilității lor mecanice. În procesul imobilizării sporilor la temperatura camerei a fost necesară o tehnică aseptică. Toate soluțiile, cu excepția soluției de clorură ferică (filtrată prin filtru
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
necesară o tehnică aseptică. Toate soluțiile, cu excepția soluției de clorură ferică (filtrată prin filtru steril), au fost autoclavate la 121șC, timp de 20 minute. Perlele fără celule immobilizate au fost preparate urmând procedeele menționate, fără adăugarea sporilor. Perlele cu spori imobilizați au fost colectate, spălate cu apă sterilizată și transferate într-un mediu de cultură îmbogățit. Inoculul a fost incubat la 30șC și a fost agitat la 150 rpm timp de 3 zile. Perlele, proaspăt preparate cu miceliu imobilizat, au fost
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
cu spori imobilizați au fost colectate, spălate cu apă sterilizată și transferate într-un mediu de cultură îmbogățit. Inoculul a fost incubat la 30șC și a fost agitat la 150 rpm timp de 3 zile. Perlele, proaspăt preparate cu miceliu imobilizat, au fost recoltate și spălate în aceleași condiții, păstrate în ser fiziologic salin la 4șC. Pentru prepararea perlelor cu fung imobilizat s-a procedat în mod asemănător. Apoi, perlele de A. fumigatus imobilizate au fost separate și spălate. Inactivarea microorganismului
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
incubat la 30șC și a fost agitat la 150 rpm timp de 3 zile. Perlele, proaspăt preparate cu miceliu imobilizat, au fost recoltate și spălate în aceleași condiții, păstrate în ser fiziologic salin la 4șC. Pentru prepararea perlelor cu fung imobilizat s-a procedat în mod asemănător. Apoi, perlele de A. fumigatus imobilizate au fost separate și spălate. Inactivarea microorganismului dezvoltat pe suprafața perlelor s-a realizat termic la 90șC (20 minute). Granulele preparate de CMC cu A. fumigatus imobilizat inactiv
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]