2,504 matches
-
are modelul Langmuir. Adsorbția Albastrului de metilen pe cărbune activ obținut din semințe de Rosa canina (Figura 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de o serie de factori, cum ar fi: - natura fizică a adsorbentului, prin structura porilor, conținutul de cenușă și grupele funcționale; - natura adsorbatului, prin pKa, grupele funcționale, polaritate, masă moleculară și mărime; - condițiile din soluție, cum ar fi pH, tărie ionică și concentrația adsorbatului. Capacitatea de adsorbție a unui cărbune activ este determinată nu numai de proprietățile sale texturale, dar și de natura chimică a suprafeței, adică de natura și numărul grupelor funcționale de suprafață. Natura grupelor funcționale de suprafață poate
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
presupunerea că chimiosorbția domină în acest domeniu de pH, iar la valori mai mari de pH are loc atât chimiosorbția, cât și adsorbția fizică. În plus, probabil că la valori diferite de pH se formează mai multe tipuri de specii ionice și are loc încărcarea diferită a suprafeței cărbunelui. La pH < 4 Rodamina B este sub formă de cationi monomeri (Deshpande și Kumar, 2002), care pot intra în structura porilor. La pH > 4 forma amfionică a colorantului în soluție apoasă favorizează
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și până la 10% substanțe extractibile (Simionescu și al., 1989). Pereții celulari ai rumegușului constau în principal din celuloză și lignină și conțin multe grupări hidroxil, provenite de la taninuri sau alți compuși fenolici. Toți acești componenți sunt compuși activi de schimb ionic. Lignina, al treilea component major al peretelui celular al lemnului este un material polimeric. Molecula de lignină este constituită dintr-un nucleu de fenilpropan. Vanilina și aldehida siringilică sunt alte două unități structurale de bază ale moleculei de lignină. Conținutul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pentru proba de rumeguș sunt în concordanță cu liniile caracteristice de difracție pentru celuloză, cuarț și hematit mineral. 3.2.2. Mecanismul de adsorbție Mecanismele de adsorbție pot fi explicate prin prezența mai multor interacțiuni, cum ar fi complexare, schimb ionic datorită ionizării suprafeței și legături de hidrogen. Studiile de adsorbție, în particular cele cinetice și de echilibru, furnizează informații legate de mecanismul de adsorbție, adică modul în care colorantul se leagă de adsorbent. Cunoașterea acestuia este esențială pentru înțelegerea procesului
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
altor adsorbenți convenționali. Aceste mecanisme sunt, în general, complicate deoarece implică prezența unor diferite interacțiuni. În plus, un domeniu larg de structuri chimice, pH, concentrația de săruri și prezența liganzilor le complică și mai mult. Tipurile de interacțiuni includ: schimbul ionic, complexare, interacțiuni electrostatice, interacțiuni acido-bazice, legătura de hidrogen, interacțiuni hidrofobe, adsorbție fizică, precipitare. O analiză a datelor din literatură indică faptul că este posibil ca cel puțin unele din aceste mecanisme să acționeze într-o anumită măsură simultan, în funcție de compoziția
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
1998; Khattri și Singh, 2000). Sub o valoare neutră a pH-ului rumegușul poate fi încărcat pozitiv sau negativ. Ho și McKay (1998) au remarcat capacitatea de sorbție a coloranților bazici mult mai mare decât a celor acizi, datorită încărcării ionice a coloranților și caracterului ionic al rumegușului. Khattri și Singh (2000) au constatat dependența capacității de sorbție a rumegușului de neem de concentrație. Tratarea chimică a rumegușului s-a dovedit că îmbunătățește capacitatea de sorbție. Influența pH-ului asupra adsorbției
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Sub o valoare neutră a pH-ului rumegușul poate fi încărcat pozitiv sau negativ. Ho și McKay (1998) au remarcat capacitatea de sorbție a coloranților bazici mult mai mare decât a celor acizi, datorită încărcării ionice a coloranților și caracterului ionic al rumegușului. Khattri și Singh (2000) au constatat dependența capacității de sorbție a rumegușului de neem de concentrație. Tratarea chimică a rumegușului s-a dovedit că îmbunătățește capacitatea de sorbție. Influența pH-ului asupra adsorbției pe rumeguș poate fi explicată
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Batzias și Sidiras, 2007a), pentru rumeguș grefat cu poliacrilamidă 5,9, iar pentru cel tratat cu polisulfură 4,3 (Shukla și al., 2002). Capacitatea de adsorbție a coloranților bazici este mult mai mare comparativ a celor acizi datorită acestui caracter ionic al rumegușului și de asemenea datorită sarcinilor ionice ale coloranților. Deasupra punctului izoelectric, densitatea de sarcină negativă a suprafeței adsorbentului favorizează adsorbția coloranților cationici, cum ar fi Albastrul de metilen. Adsorbția Albastrului de metilen pe rumeguș de fag, chiar după
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
poliacrilamidă 5,9, iar pentru cel tratat cu polisulfură 4,3 (Shukla și al., 2002). Capacitatea de adsorbție a coloranților bazici este mult mai mare comparativ a celor acizi datorită acestui caracter ionic al rumegușului și de asemenea datorită sarcinilor ionice ale coloranților. Deasupra punctului izoelectric, densitatea de sarcină negativă a suprafeței adsorbentului favorizează adsorbția coloranților cationici, cum ar fi Albastrul de metilen. Adsorbția Albastrului de metilen pe rumeguș de fag, chiar după 190 min, este foarte redusă la pH 1
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pH 2-5, iar la pH 9,5-11 adsorbția scade, valoarea optimă pentru adsorbție fiind pH 7 (Hamdaoui, 2006a). Scăderea ușoară a adsorbției colorantului la valori mai mari de pH poate fi datorată unui alt mecanism de adsorbție, de exemplu schimb ionic sau chelatare. Este de asemenea important de menționat că rumegușul de cedru ar putea fi hidrolizat, ceea ce crează centri încărcați pozitiv, aceasta fiind una din cauzele scăderii adsorbției la valori mari de pH. Adsorbția Albastrului de metilen și a Metil
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
realizat cu HCl, NaCl și NaOH 1,0 M. Procentul de desorbție a colorantului Verde malachit adsorbit pe rumeguș funcționalizat a fost de 92,28% cu HCl, 26,37% cu NaCl și 9,53% cu NaOH. Aceste rezultate confirmă schimbul ionic ca principal mecanism de adsorbție. Rumegușul de Prosopis cineraria (Garg și al., 2004b) este spălat cu apă distilată fierbinte, după care se supune uscării la soare. După mărunțire, pulberea obținută se tratează cu formaldehidă 1% în raport 1:5 (rumeguș
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
creșterea dozei de adsorbent. Adsorbția are loc după o cinetică de ordinul unu. Prin funcționalizarea rumegușului tratat alcalin cu EPTMAC (clorură de epoxi propil trimetil amoniu) în DMF (dimetilformamidă) s-a obținut o pulbere de lemn cu proprietăți de schimb ionic mult îmbunătățite (Baouab și al., 2001). Capacitatea maximă de adsorbție a coloranților Acid Blue 25, Acid Yellow 99, Reactive Yellow 23 și Acid Blue 74 pe materialul obținut a fost de 412, 260, 249 și respectiv 103 mg g-1. Comparativ
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
polimer sunt aproape nelimitate. Derivații de chitosan pot fi clasificați în patru mari clase: -polimeri modificați (carboximetilchitosani, chitosani alchilați, derivați de chitosan sulfat, chitosani ramificați cu carbohidrați, chitosani grefați, chitosan legat de liganzi); -chitosan funcționalizat (particule funcționalizate covalent, particule funcționalizate ionic, nanoparticule, geluri fizice); -compozite pe bază de chitosan (hibrizi chitosan-dendrimer); -chitosan depus pe materiale inerte (silicagel, granule de sticlă, alumină) și membrane. O clasă importantă de derivați de chitosan sunt materialele funcționalizate, de tipul gelurilor și granulelor sau particule (incluzînd
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
tratarea fizică, modificări chimice); - influența variabilelor de 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
depinde de concentrație și tipul de acid. Polimerul se dizolvă în HCl și acizi organici cum ar fi acidul formic, acetic, lactic, oxalic, iar solubilitatea scade cu creșterea concentrației acidului. Solubilitatea este de asemenea dependentă de gradul de deacetilare, concentrația ionică și condițiile de izolare și uscare a polimerului. În particular, distribuția grupărilor acetil de-a lungul catenei (întâmplătoare sau în bloc) poate influența puternic solubilitatea polizaharidului și de asemenea interacțiunile intercatenare datorită legăturilor de hidrogen și caracterul hidrofob al grupărilor
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
capacitatea de a forma un complex de incluziune. Această proprietate a fost studiată utilizând un colorant fluorescent (6-(p-toluidin)-2-naftalen-6-sulfonat, ca moleculă „guest”. Polimerul host având grupări aminice libere pe catena de chitosan recunoaște molecula de colorant atât prin interacțiune ionică, cât și complexare host-guest. β-CD a fost cuplată cu chitosan prin intermediul derivatului său monoclorotriazinic (Figura 3.28) (Martel și al., 2001). Adsorbția coloranților textili pe acest derivat arată că acest adsorbent prezintă o capacitatea superioară de adsorbție față de polimerul părinte
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
după cum arată difractogramele XRD. După reacția de funcționalizare, s-a constatat o ușoară creștere a cristalinității granulelor de chitosan și accesibilitatea crescută la nivelul porilor mici ai materialului. În multe cazuri se adaugă tripolifosfatul de sodiu ca agent de funcționalizare ionic pentru a obține granule de chitosan mai rigide (Chiou și Li, 2003). 3.3.4.4. Granule mixte pe bază de chitosan Aplicațiile practice ale chitosanului brut în sisteme în pat fix sau împachetat în coloane de adsorbție sunt limitate
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
cu pH<6,5, care pot transforma unitățile de glucozamină într-o formă solubilă R-NH3+. De asemenea, precipită în soluții alcaline sau formează geluri cu polianioni la pH-uri mai mici. Valoarea sa pKa depinde de gradul de deacetilere, tărie ionică și neutralizarea sarcinii grupărilor aminice. Practic, aceasta se situează între 6,5 și 6,7 pentru funcțiile aminice complet neutralizate (Guibal, 2005). Chitosanul este policationic în mediu acid, grupele aminice libere sunt protonate și polimerul devine total solubil, aceasta facilitând
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
că echilibrul a fost atins mai rapid în cazul colorantului cu masă moleculară mai mică, în mai puțin de 2 ore cu Acid Orange 7, comparativ cu Acid Red 27, care necesită aproximativ 9 ore. Autorii au indicat că încărcarea ionică a colorantului are un efect neglijabil asupra timpului necesar stabilirii echilibrului. Adsorbția Roșu de Congo este rapidă în primele 10 minute, după care scade gradual, până la atingerea echilibrului după 7 ore (Chatterjee și al., 2007). Adsorbția Acid Red 37 și
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
coloranți cationici pe chitosan grefat, cu adsorbția minimă pentru Basic Blue 3 (166,5 mg g-1) și maximă pentru Basic Blue 9 (121,9 mg g-1), mărimea moleculei fiind un factor major care o influențează. 3.3.5.7. Tăria ionică În prezența NaCl 0,5 M și 1 M adsorbția Roșu Congo se reduce cu 14,4%, respectiv 28,0%, adsorbția fiind inhibată și de dodecil sulfatul de sodiu (Chatterjee și al., 2007). Același efect s-a constatat și în
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
polimerului hidrofil perturbă inevitabil ordinea moleculeor de apă în mediul imediat învecinat și le eliberează în lichidul extern. Cu alte cuvinte, moleculele adsorbite sunt probabil atrase datorită interacțiunilor electrostatice la mare distanță între grupele încărcate opus. În cursul formării legăturilor ionice între colorant și polimer contraionul trebuie să câștige un grad mai mare de libertate și crește entropia. Valorile ΔH arată că adsorbția coloranților pe derivații de chitosan poate fi considerată un proces de natură fizică, iar valorile negative ΔG indică
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de adsorbție și doar un număr restrâns urmăresc înțelegerea mai profundă a mecanismelor de adsorbție. Studii diferite au ajuns la concluzii diferite, ceea poate fi probabil explicat prin faptul că diferite tipuri de interacțiuni, cum ar fi legarea chimică, schimbul ionic, legăturile de hidrogen, atracțiile hidrofobe, legăturile van der Waals, adsorbția fizică, mecanismele de aglomerare, interacțiunile colorant-colorant etc. pot acționa simultan. Este important de notat că diferențele în prepararea chitosanului complică deseori elucidarea acestor mecanisme. Domeniul larg de structuri chimice, pH
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
acizi și reactivi) disociază și sunt transformate în anioni ai colorantului. Procesul de adsorbție are loc apoi datorită atracției electrostatice între acești doi contraioni. În general, cu creșterea concentrației inițiale a colorantului, pH-ul la echilibru scade. Aceasta confirmă schimbul ionic, deoarece cu cât sunt adsorbite mai multe molecule de colorant pe material, cu atât se eliberează un număr mai mare de ioni de hidrogen, scăzând astfel pH-ul. Acest mecanism este acceptat de mulți autori ca fiind principalul mecanism de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Deoarece chitosanul este solubil în apă la pH acid, proprietățile sale electrostatice sunt dependente de pH, acesta jucând un rol important în procesele de adsorbție. Autorii au concluzionat că materialele preparate au o selectivitate mare în reținerea colorantului prin schimb ionic. Alți autori (Sakkayawong și al., 2005) au arătat că mecanismul de adsorbție a unor coloranți pe chitosan decurge atât prin interacțiuni fizice cât și adsorbție chimică. De exemplu, pentru colorantul reactiv Reactive Red 141, în condiții acide are loc chimiosorbția
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]