1,908 matches
-
inițială (mg g-1 min-1), iar β se referă la gradul de acoperire al suprafeței și al energiei de chimiosorbție (g mg-1). Coeficienții Elovich pot fi calculați din reprezentare grafică a lui qt față de lnt. 2.3.2.5. Modelul Avrami Adsorbția poate fi evidențiată utilizând funcția exponențială Avrami conform Ecuației (2.63) care a fost aplicată pentru adsorbția coloranților reactivi pe suporturi hibride silice/chitosan (Cestari și al., 2005): (2.63) în care kav este constanta cinetică Avrami și n este
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de chimiosorbție (g mg-1). Coeficienții Elovich pot fi calculați din reprezentare grafică a lui qt față de lnt. 2.3.2.5. Modelul Avrami Adsorbția poate fi evidențiată utilizând funcția exponențială Avrami conform Ecuației (2.63) care a fost aplicată pentru adsorbția coloranților reactivi pe suporturi hibride silice/chitosan (Cestari și al., 2005): (2.63) în care kav este constanta cinetică Avrami și n este o altă constantă care se referă la modificările mecanismului de adsorbție. Forma liniarizată a acestei ecuații este
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
63) care a fost aplicată pentru adsorbția coloranților reactivi pe suporturi hibride silice/chitosan (Cestari și al., 2005): (2.63) în care kav este constanta cinetică Avrami și n este o altă constantă care se referă la modificările mecanismului de adsorbție. Forma liniarizată a acestei ecuații este prezentată în Ecuația (2.64): (2.64) Se reprezintă grafic ln(ln(qe/(qe-qt)) față de lnt. Valorile pantei și ale interceptului permit calcularea parametrilor n și kav. 2.3.2.6. Modelul Boyd Modelul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
care trece prin origine, difuzia în interiorul porilor controlează viteza transferului de masă. Dacă nu se obține o dreaptă sau se obține una care nu trece prin origine se poate considera că difuzia prin film sau reacția chimică controlează viteza de adsorbție. 2.3.2.7. Modelul Ritchie Ecuația modelului Ritchie este următoarea: (2.70) în care k2 (g mg-1 min-1) reprezintă constanta de viteză a modelului cinetic Ritchie. Aplicabilitatea modelului este dată de relația liniară între 1/qt și 1/t
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
mai sus reiese că pentru interpretarea datelor experimentale de echilibru se pot utiliza diverse izoterme, iar modelarea lor se realizează cu expresiile corespunzătoare liniarizate. Atenția cercetătorilor este focalizată către găsirea modelelor care descriu cu precizie rezultatele experimentale ale izotermelor de adsorbție, specificând parametrii care pot fi determinați și de simulare a izotermelor teoretice. Formele liniarizate ale izotermelor se obțin cu valorile experimentale qe și Ce, apoi se calculează parametrii modelelor și sunt redescrise izotermele cu valorile calculate. Validitatea modelului este confirmată
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
corelație care arată corespondența între datele experimentale și forma liniarizată a ecuației izotermei. Erorile medii procentuale (APE) calculate conform Ecuației (2.71), în care N reprezintă numărul datelor experimentale, indică concordanța între valorile calculate și cele experimentale pentru capacitatea de adsorbție utilizată la reprezentarea curbelor izotermelor de adsorbție. (2.71) S-a constatat că transformarea unui model neliniar la forme liniare afectează implicit structura erorilor produse și poate perturba varianța erorilor și premizele metodei celor mai mici pătrate. Chiar dacă s-au
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și forma liniarizată a ecuației izotermei. Erorile medii procentuale (APE) calculate conform Ecuației (2.71), în care N reprezintă numărul datelor experimentale, indică concordanța între valorile calculate și cele experimentale pentru capacitatea de adsorbție utilizată la reprezentarea curbelor izotermelor de adsorbție. (2.71) S-a constatat că transformarea unui model neliniar la forme liniare afectează implicit structura erorilor produse și poate perturba varianța erorilor și premizele metodei celor mai mici pătrate. Chiar dacă s-au obținut coeficienți de corelație foarte mari la
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
ale erorii medii procentuale. Validitatea modelului este confirmată numai prin valori reduse ale APE (obținute pe baza recalculării cantităților adsorbite), utilizând valorile concentrațiilor de echilibru și parametrii modelului izotermei testate rezultați din formulele liniarizate. 2.3.3. Modelarea cinetică a adsorbției într-un sistem continuu, cu strat de adsorbent fix Aplicând modelele matematice pentru descrierea adsorbției într-o coloană cu pat fix se poate prevedea comportamentul acesteia. Coeficientul de corelație liniară (R) arată concordanța între datele experimentale și formele liniarizate ale
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pe baza recalculării cantităților adsorbite), utilizând valorile concentrațiilor de echilibru și parametrii modelului izotermei testate rezultați din formulele liniarizate. 2.3.3. Modelarea cinetică a adsorbției într-un sistem continuu, cu strat de adsorbent fix Aplicând modelele matematice pentru descrierea adsorbției într-o coloană cu pat fix se poate prevedea comportamentul acesteia. Coeficientul de corelație liniară (R) arată concordanța între datele experimentale și formele liniarizate ale ecuațiilor diverselor modele aplicate. Este necesară suprapunerea curbele experimentale cu cele teoretice, calculate, iar eroarea
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
teoretice, calculate, iar eroarea medie procentuală (APE) calculată conform Ecuației (2.71) reflectă această concordanță cu referire la raportul C/C0 utilizat la reprezentarea grafică a curbelor de străpungere. În continuare se vor prezenta câteva modele frecvent utilizate pentru studiul adsorbției pe coloană conform unor lucrări semnificative din literatura de specialitate (Aksu, 2005; Hamdaoui, 2006). 2.3.3.1. Modelul Bohart și Adams Modelul Bohart și Adams este utilizat pentru descrierea părții inițiale a curbei de străpungere. Forma liniarizată a modelului
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de sorbție (mg L-1), C0 concentrația inițială (mg L-1), U0 viteza fluidului superficial (mm h-1), Z este înălțimea patului fix (mm), Z0 este lungimea zonei de transfer de masă a patului dinamic (mm) care este echivalentă frontului de adsorbție, în care adsorbentul este parțial saturat. Acest ultim parametru corespunde la înălțimea critică a patului, definită ca înălțimea minimă teoretică a adsorbentului, suficientă pentru a preveni o eliminare timpurie a colorantului în soluția de efluent. Conform Ecuației (2.73) timpul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
depinde de parametrii 1/C0, 1/U0 și Z. Se reprezintă grafic timpul de străpungere față de înălțimea stratului la diferite viteze de curgere obținându-se o dreaptă, iar un coeficient de corelație > 0,99 indică validitatea modelului BDST. Capacitatea de adsorbție a patului pe unitatea volumului de pat, N0, se calculează din panta reprezentării BDST presupunând concentrația inițială C0 și viteza liniară U0 constante în decursul operației pe coloană. Grosimea zonei corespunzătoare transferului de masă Z0 se poate calcula din interceptul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
constanta de viteză Thomas, q0 este concentrația maximă a solutului în faza solidă, Q este viteza de curgere și X concentrația de sorbent din coloană. Forma liniarizată a modelului Thomas este următoarea: (2.75) Coeficientul cinetic kTh și capacitatea de adsorbție a patului q0 pot fi determinați din reprezentarea ln[(C0/C)-1] față de Vef la o viteză de curgere dată. 2.3.3.4. Modelul Wolborska Un model bazat pe ecuația generală a transferului de masă pentru mecanisme de difuzie
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
regresia liniară cu valori mari arată o bună concordanță a modelului Clark cu datele experimentale. Pentru o anumită înălține, parametrul A descrește cu creșterea vitezei de curgere. 2.4. Parametrii termodinamici Cele mai importante caracteristici implicate în investigarea fenomenului de adsorbție sunt izotermele de adsorbție și cinetica, caracteristicile interfeței, interacțiunile adsorbat-adsorbent și termochimia adsorbției. În particular, caracteristicile de adsorbție ale unui material pot fi exprimate sub forma parametrilor termodinamici, cum ar fi variația energiei libere ΔG, variația entalpiei libere ΔH și
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
mari arată o bună concordanță a modelului Clark cu datele experimentale. Pentru o anumită înălține, parametrul A descrește cu creșterea vitezei de curgere. 2.4. Parametrii termodinamici Cele mai importante caracteristici implicate în investigarea fenomenului de adsorbție sunt izotermele de adsorbție și cinetica, caracteristicile interfeței, interacțiunile adsorbat-adsorbent și termochimia adsorbției. În particular, caracteristicile de adsorbție ale unui material pot fi exprimate sub forma parametrilor termodinamici, cum ar fi variația energiei libere ΔG, variația entalpiei libere ΔH și variația entropiei libere ΔS
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
datele experimentale. Pentru o anumită înălține, parametrul A descrește cu creșterea vitezei de curgere. 2.4. Parametrii termodinamici Cele mai importante caracteristici implicate în investigarea fenomenului de adsorbție sunt izotermele de adsorbție și cinetica, caracteristicile interfeței, interacțiunile adsorbat-adsorbent și termochimia adsorbției. În particular, caracteristicile de adsorbție ale unui material pot fi exprimate sub forma parametrilor termodinamici, cum ar fi variația energiei libere ΔG, variația entalpiei libere ΔH și variația entropiei libere ΔS. Acești parametri pot fi calculați prin utilizarea coeficientului de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
înălține, parametrul A descrește cu creșterea vitezei de curgere. 2.4. Parametrii termodinamici Cele mai importante caracteristici implicate în investigarea fenomenului de adsorbție sunt izotermele de adsorbție și cinetica, caracteristicile interfeței, interacțiunile adsorbat-adsorbent și termochimia adsorbției. În particular, caracteristicile de adsorbție ale unui material pot fi exprimate sub forma parametrilor termodinamici, cum ar fi variația energiei libere ΔG, variația entalpiei libere ΔH și variația entropiei libere ΔS. Acești parametri pot fi calculați prin utilizarea coeficientului de echilibru termodinamic obținut la diferite
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
variația entalpiei libere ΔH și variația entropiei libere ΔS. Acești parametri pot fi calculați prin utilizarea coeficientului de echilibru termodinamic obținut la diferite temperaturi și concentrații, utilizând expresiile din Tabelul 2.4. Evaluarea acestor parametri permite înțelegerea posibilelor mecanisme de adsorbție. Pentru a determina dacă procesele decurg spontan trebuie luați în considerare atât factorii energetici cât și entropici. Pe baza considerentelor termodinamice, la temperatură și presiune constantă valoarea ΔG este criteriul fundamental pentru spontaneitate și o valoare negativă pentru ΔG arată
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
a determina dacă procesele decurg spontan trebuie luați în considerare atât factorii energetici cât și entropici. Pe baza considerentelor termodinamice, la temperatură și presiune constantă valoarea ΔG este criteriul fundamental pentru spontaneitate și o valoare negativă pentru ΔG arată că adsorbția are loc, indicând spontaneitatea. Prin utilizarea constantei de echilibru obținută pentru fiecare temperatură din modelul Langmuir, ΔG poate fi calculat conform expresiei Gibbs. Este important de menționat că ΔG este estimat din datele de adsorbție la echilibru, cu presupunerea că
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
negativă pentru ΔG arată că adsorbția are loc, indicând spontaneitatea. Prin utilizarea constantei de echilibru obținută pentru fiecare temperatură din modelul Langmuir, ΔG poate fi calculat conform expresiei Gibbs. Este important de menționat că ΔG este estimat din datele de adsorbție la echilibru, cu presupunerea că adsorbția unei molecule este reversibilă și condiția de echilibru este stabilită în sistem static. Variațiile ΔH și ΔS pentru un proces de adsorbție pot fi determinate utilizând reprezentarea van’t Hoff și sunt estimate prin
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
are loc, indicând spontaneitatea. Prin utilizarea constantei de echilibru obținută pentru fiecare temperatură din modelul Langmuir, ΔG poate fi calculat conform expresiei Gibbs. Este important de menționat că ΔG este estimat din datele de adsorbție la echilibru, cu presupunerea că adsorbția unei molecule este reversibilă și condiția de echilibru este stabilită în sistem static. Variațiile ΔH și ΔS pentru un proces de adsorbție pot fi determinate utilizând reprezentarea van’t Hoff și sunt estimate prin determinarea izotermei la diferite temperaturi, considerând
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Gibbs. Este important de menționat că ΔG este estimat din datele de adsorbție la echilibru, cu presupunerea că adsorbția unei molecule este reversibilă și condiția de echilibru este stabilită în sistem static. Variațiile ΔH și ΔS pentru un proces de adsorbție pot fi determinate utilizând reprezentarea van’t Hoff și sunt estimate prin determinarea izotermei la diferite temperaturi, considerând acești termeni independenți de temperatură. La trecerea de la o dezordine mai mare a moleculelor de colorant (în soluție) la o stare mai
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
diferite temperaturi, considerând acești termeni independenți de temperatură. La trecerea de la o dezordine mai mare a moleculelor de colorant (în soluție) la o stare mai ordonată, variația de entropie va fi negativă. Semnul variației de entropie ar indica direcția, pentru adsorbție (+ΔS) și pentru desorbție (-ΔS). Valorile negative ale ΔG și ΔS necesită o entalpie de adsorbție negativă, care la rândul ei implică un fenomen de adsorbție exoterm. Valoarea ΔH măsurată experimental poate fi de asemenea utilizată ca o măsură a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
moleculelor de colorant (în soluție) la o stare mai ordonată, variația de entropie va fi negativă. Semnul variației de entropie ar indica direcția, pentru adsorbție (+ΔS) și pentru desorbție (-ΔS). Valorile negative ale ΔG și ΔS necesită o entalpie de adsorbție negativă, care la rândul ei implică un fenomen de adsorbție exoterm. Valoarea ΔH măsurată experimental poate fi de asemenea utilizată ca o măsură a forței de interacțiune între adsorbat și adsorbent, cu indicații asupra tăriei legăturii (Bourceanu, 1998; Crini și
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
variația de entropie va fi negativă. Semnul variației de entropie ar indica direcția, pentru adsorbție (+ΔS) și pentru desorbție (-ΔS). Valorile negative ale ΔG și ΔS necesită o entalpie de adsorbție negativă, care la rândul ei implică un fenomen de adsorbție exoterm. Valoarea ΔH măsurată experimental poate fi de asemenea utilizată ca o măsură a forței de interacțiune între adsorbat și adsorbent, cu indicații asupra tăriei legăturii (Bourceanu, 1998; Crini și Badot, 2008). Adsorbția pe solide se clasifică în fizică și
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]