1,164 matches
-
prețuri de cost neglijabile sau chiar nule (Garg și al., 2004a). Conține diferiți compuși organici (lignină, celuloză, hemiceluloze) cu grupe polifenolice ce pot lega coloranții prin diferite mecanisme. Dintre materialele lignocelulozice, rumegușul este utilizat ca adsorbent, în special pentru coloranții bazici, cu o capacitate care variază în funcție de structură și dimensiunea particulelor (Batzias și Sidiras, 2007a). 3.2.1. Caracteristicile materialului adsorbent și influența acestora asupra capacității de adsorbție Compoziția diferitelor tipuri de rumegușuri este variabilă. De exemplu, rumegușul de fag are
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
unei ecuații de viteză bazată pe conceptul clasic al etapei celei mai lente, valabil exclusiv când are loc un singur lanț al acestor acțiuni în serie (Batzias și Sidiras, 2007a). Adsorbenții cu un conținut ridicat de celuloză adsorb ireversibil coloranții bazici prin atracție electrostatică, datorită încărcării negative a suprafeței la contactul celulozei cu apa. Adsorbția coloranților cationici este favorizată de creșterea pH-ului datorită proceselor de schimb cationic cu grupele funcționale acide. Scăderea pH-ului conduce la o competiție între cation
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
contactul celulozei cu apa. Adsorbția coloranților cationici este favorizată de creșterea pH-ului datorită proceselor de schimb cationic cu grupele funcționale acide. Scăderea pH-ului conduce la o competiție între cation și H+. Așadar, mecanismul principal de adsorbție a coloranților bazici este chimiosorbția. În schimb, poate avea loc respingerea electrostatică a unui colorant acid, încărcat negativ, iar valorile mici de pH pot îmbunătăți capacitatea de adsorbție a materialului celulozic pentru acest tip de coloranți, datorată unui proces reversibil care implică adsorbție
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
alcoolică și aminică. În contact cu apa și cu creșterea pH-ului aceste grupe devin încărcate negativ și sunt situsuri probabile pentru reacția chimică la suprafața rumegușului. Aceste grupe funcționale sunt răspunzătoare de capacitatea de schimb cationic a rumegușului. Coloranții bazici, pe de altă parte, pot ioniza în apă cu formarea unei molecule încărcată negativ. Rumegușul de Mansonia poate fi reprezentat în două moduri și este posibil ca adsorbția de bază să urmeze mecanismul următor: MS- + BD+ MSBD (BD)22+ + 2MSH
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
unei molecule încărcată negativ. Rumegușul de Mansonia poate fi reprezentat în două moduri și este posibil ca adsorbția de bază să urmeze mecanismul următor: MS- + BD+ MSBD (BD)22+ + 2MSH (BD)2(MS)2 + 2H+ în care, BD este colorantul bazic, MS- și MSH sunt situsurile polare la suprafața rumegușului de Mansonia. Aceste reacții stau 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de pH (Garg și al., 2003; 2004b; Ho și McKay, 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
a găsit valoarea 5,2±0,2, respectiv 5,6±0,4 (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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
poate determina din intersecția cu axa absciselor a reprezentării ΔpH în funcție de pH0. Valoarea pHpzc a unui adsorbent reprezintă o caracteristică foarte importantă care determină pH-ul la care suprafața adsorbentului prezintă neutralitate electrică. La această valoare, grupele funcționale acide sau bazice nu mai contribuie la pH-ul soluției. Valoarea pHpzc este apropiată de valoarea pH-ului suspensiei apoase (6,23). pH-ul soluției are un rol important în încărcarea suprafeței adsorbentului, cât și pentru gradul de ionizare a diferiților coloranți. Ionii
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
la 8,1 (Na2CO3) și de la 7,3 la 6,7 (Na2HPO4). Modificări mai puțin pronunțate ale pH-ului au fost constatate în cazul adsorbției Egacid orange. Aceste rezultate sunt în conformitate cu cele ale altor studii, care concluzionează că sorbția coloranților bazici pe lemn este predominant un proces de chimiosorbție care implică reacții de schimb cu grupările hidroxilice ale ligninei și celulozei (se eliberează ioni H+ care conduc la scăderea pH-ului), în timp ce adsorbția coloranților acizi este mai mult sau mai puțin
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
cu cationii anorganici pentru situsurile de legare de la suprafața adsorbentului. Adsorbția Egacid Orange crește, dar nu foarte mult, cu creșterea concentrației CaCl2 și rămâne aproape nemodificată în prezența NaCl. Se poate deci concluziona că sărurile anorganice nu împiedică adsorbția coloranților bazici sau acizi pe sorbenții pe bază de lemn, chiar la concentrații mari, ceea ce este important pentru posibile aplicații practice. Deoarece surfactanții, în special cei anionici, sunt tipic prezenți în apele reziduale reale, s-a urmărit efectul dodecilsulfatului de sodiu (surfactant
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
în special cei anionici, sunt tipic prezenți în apele reziduale reale, s-a urmărit efectul dodecilsulfatului de sodiu (surfactant anionic), al bromurii de trimetilamoniu (surfactant cationic) și Triton X-100 (surfactant neionic) asupra adsorbției coloranților. S-a constatat că adsorbția colorantului bazic (Albastru de metilen) este doar ușor influențată de prezența surfactantului anionic, cu o ușoară creștere a eficienței adsorbției doar în cazul sorbentului tratat cu HCl. Surfactantul cationic produce o ușoară scădere a eficienței adsorbției, cu excepția sorbentului tratat cu Na2CO3. Prezența
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pulberile nu sunt potrivite pentru utilizarea ca adsorbenți, datorită ariei lor mici a suprafeței și lipsei de porozitate. Granulele se prepară de obicei prin introducerea sub formă de picături a unor soluții de chitosan cu vâscozitate mare într-o soluție bazică, cu agitare ușoară. Diametrul picăturilor, cât și viteza de curgere controlează diametrul granulelor. Unii autori (Wu și al., 2000) au raportat capacitatea de adsorbție de 2-4 ori mai mare a granulelor comparativ cu fulgii, în funcție de sursa materiilor prime reziduale. De
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Informații utile legate de grefarea chimică a chitosanului cu liganzi specifici au fost sintetizate de unii autori (Jayakumar și al., 2002; Prabaharan și Mano, 2006). Singura clasă de coloranți pentru care chitosanul și chitosanul funcționalizat au afinitate mică sunt cei bazici (cationici). Pentru a rezolva această problemă, unii autori (Crini și al., 2008a; 2008b) au sugerat utilizarea derivaților de mono și di N-benzil sulfonat de chitosan pentru a îmbunătăți proprietățile de adsorbție a coloranților cationici și selectivitatea. Capacitățile maxime ale
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 mare. Dintre condițiile reacției de funcționalizare, cu un impact mare
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 mare. Dintre condițiile reacției de funcționalizare, cu un impact mare asupra adsorbției colorantului, sunt natura chimică a agentului de funcționalizare, dar și gradul de reacție. În
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 mare. Dintre condițiile reacției de funcționalizare, cu un impact mare asupra adsorbției colorantului, sunt natura chimică a agentului de funcționalizare, dar și gradul de reacție. În general, capacitatea de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și al. (2004, 2005) au găsit timpi de reacție de 60-200 min. Pe de altă parte, alți autori (Wu și al., 2000) au observat că echilibrul se atinge după câteva zile. Crini și al. (2008a; 2008b) la studiul adsorbției coloranților bazici Basic Blue 9 și Basic Blue 3 au stabilit că 40 min timp de contact au fost suficiente pentru a atinge echilibrul în toate experimentele, în timp ce Chang și Juang (2005) au raportat 3 zile ca fiind necesare pentru adsorbția Basic
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
datorită creșterii raportului colorant/chitosan în sistem static. Moleculele mai mici de colorant sunt capabile să pătrundă în stuctura internă a porilor particulelor de chitosan. O interpretare similară a fost dată și de McKay și al. (1982) pentru adsorbția coloranților bazici pe chitină. Smith și al. (1993) au arătat că masa moleculară a colorantului constituie un factor major care influențează adsorbția, moleculele cu masă moleculară mai mică fiind mai puternic adsorbite pe chitosan. Crini și al. (2008a; 2008b) au constatat de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
cu soluție de NaOH, într-un procent de 63% la pH 10. Conform unor studii (Gorensek, 1999) temperaturi mai mari (>60șC) și valori mari de pH (>10) ar putea conduce la hidroliza coloranților reactivi, ceea ce afectează rezultatele experimentale. În soluții bazice, grupele aminice încărcate pozitiv se deprotonează, astfel încât interacțiunea electrostatică între chitosan și colorant devine mai slabă, iar colorantul adsorbit părăsește situsul de adsorbție al chitosanului. După desorbție, are loc a doua etapă de adsorbție, care repetă forma dinamică similară a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
au realizat la pH 2 pentru RY, respectiv pH 10 pentru BY, iar desorbția la pH 10 pentru RY, respectiv pH 2 pentru BY. Performanța eluenților a fost satisfăcătoare (Figura 3.34). Desorbția colorantului reactiv de pe Ch-g-Aam și a celui bazic de pe Ch-g-Aa ar putea avea la bază următoarele reacții: În primul ciclu de sorbție-desorbție pulberile de chitosan prezintă un procent mai mare de desorbție comparativ cu granulele. Scăderea capacității de sorbție de la primul la ultimul ciclu pentru granule este de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
toate cazurile, fapt care arată că în procesul de adsorbție sunt probabil implicate interacțiunile electrostatice. Granulele de chitosan-EGDE conduc la rezultate de desorbție mai bune la concentrații mai mari de NaOH, datorită rezistenței mecanice și chimice mai mari în mediu bazic. Procentul de Eozină Y desorbită de pe nanoparticule de chitosan și viteza de desorbție cresc cu creșterea pH-ului. Procentul de desorbție este de aproximativ 60% după 60 min la pH 11, în timp ce 98,5% din colorant poate fi eluat la
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
crescut în utilizarea mineralelor argiloase, cum ar fi bentonitul, caolinitul, diatomitul, pământul Fuller, datorită capacității lor de a adsorbi nu numai molecule anorganice, ci și organice, prezentând o afinitate mare pentru coloranții cationici și anionici. Capacitatea de sorbție a coloranților bazici este mult mai mare decât pentru coloranții acizi, datorită sarcinilor ionice ale coloranților și caracterului argilei. Cele mai utilizate argile ca adsorbenți sunt cele din grupul montmorillonit/smectit și caolinit. Grupa smectitului se referă la o familie de argile non-metalice
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
3.7). Astfel, Espantaleon și al. (2003) au obținut o capacitate de adsorbție a Sella Fast Brown H pe bentonit de 350,5 mg g-1. Datorită suprafeței sale mari s-a sugerat că bentonitul este un adsorbent bun pentru coloranții bazici. Rezultate similare au fost obținute de Bagane și Guiza (2000), colorantul Basic Blue 9 fiind reținut în cantitate de 300 mg/g bentonit. Un alt tip de argilă, caolinitul, prezintă o capacitate de adsorbție de ~ 20 ori mai mare decât
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și al., 1997; Shiau și Pan, 2004). Proprietățile de adsorbție ale unei argile naturale (din Eskișehir, Turcia), care conține diferite cantități de smectite dioctaedrice (Ca-montmorillonit), zeoliți naturali (analcim) și loughlinit (un tip de sepiolit) au fost investigate raportat la coloranții bazici Nile Blue și Brilliant Cresyl Blue (İyim și Güçlü, 2009). S-a constatat că după un timp de echilibru de 8 ore capacitatea de adsorbție pentru Nile Blue atinge valoarea 25 mg g-1, iar pentru Brilliant Cresyl Blue 42 mg
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pHpzc pentru adsorbent este 9,5. Capacitatea de adsorbție a colorantului crește semnificativ cu creșterea pH-ului de la 9,5 la 12, ceea ce înseamnă că încărcarea suprafeței argilei rămâne negativă într-un domeniu larg de pH. Când soluția are pH bazic, suprafața încărcată negativ a argilei favorizează adsorbția colorantului. Cantitatea redusă de colorant adsorbit la pH scăzut se poate atribui respingerii electrostatice dintre suprafața încărcată pozitiv și molecula de colorant încărcată pozitiv la pH sub 9,5. Adsorbția se conformează modelului
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]