1,164 matches
-
asemenea, proteinele și lipidele oferă grupe funcționale capabile de legare a moleculelor de colorant. Aceste grupe funcționale astfel ca amino, carboxilic, sulfidril, fosfat și tiol, diferă în afinitatea lor și specificitate pentru legarea colorantului. Rezultatele obținute în cazul adsorbției coloranților bazic Basic Blue 86 și Methylene Blue cu o tulpină de S. cerevisiae inactivată prin temperatură a avut loc probabil prin același mecanism. Procesul este foarte rapid, echilibrul stabilindu-se în maxim 30 minute (Dulman și al., 2000). 4.3.3
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
ale coloranților reactivi pe nămol protonat a fost concordant cu datele experimentale obținute. Conform structurii lor chimice, coloranții studiați sunt diferiți, și anume Reactive Red 4 (colorant reactiv) are patru grupări sulfonice care conferă încărcare negativă, în timp ce Methylene Blue (colorant bazic) este slab disociat și devine încărcat pozitiv în soluții apoase. Situsurile încărcate negativ ale nămolului protonat corespunzătoare grupărilor carboxil și fosfat sunt probabil situsuri adecvate de legare pentru MB. Grupa amino, care este pozitiv încărcată, este probabil responsabilă pentru adsorbția
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
2009). Speciația biomasei în funcție de pH-ul soluției a fost simulată conform tipurilor și numărului de grupe funcționale ale nămolului activ (Figura 4.54). La pH < 2,0 aproape toate situsurile de legare au fost ocupate de protoni, iar reținerea colorantului bazic Methylene Blue nu a fost favorizată. Pe măsură ce pH-ul crește la 4, grupările carboxil devin încărcate negativ, în consecință, reținerea colorantului se intensifică rapid. Când pH-ul a fost mai mare decât 6, încărcarea negativă se datorează grupelor fosfat și
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
nu a fost favorizată. Pe măsură ce pH-ul crește la 4, grupările carboxil devin încărcate negativ, în consecință, reținerea colorantului se intensifică rapid. Când pH-ul a fost mai mare decât 6, încărcarea negativă se datorează grupelor fosfat și reținerea colorantului bazic continuă. Grupele aminice sunt încărcate pozitiv când pH-ul este < 10. Reținerea colorantului Reactive Red 4 descrește brusc de la pH 5, și devine mai lentă până când pH-ul crește la 6,8, datorită respingerii între grupările încărcate negativ ale colorantului
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
crește capacitatea de îndepărtare a a coloranților, în timp ce prezența grupelor sulfonice, dar și creșterea numărului acestora descrește această proprietate. Colorantul Acid Yellow posedă două grupe sulfonice și acesta poate constitui un motiv al slabei legări a colorantului. În schimb, coloranții bazici datorită structurii lor cu încărcare pozitivă a grupărilor cromofore sunt ușor adsorbiți, atât de nămolul activ viabil, cât și de cel neviabil (Chu și Chen, 2002a, 2002b; Dohanyos și al., 1978; Hitz și al., 1978). Chu și Chen (2002a, 2002b
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
R-18), Basic Red 29 (R-29), Basic Blue 47 (B-47), Basic Blue 54 (B-54)). S-a observat că biomasa nu are afinitate pentru coloranții anionici și neionici, dar poate fi adecvată pentru coloranții cationici. Capacitatea maximă de adsorbție a acestor coloranți bazici respectă ordinea: B-47 > R-18 > V-3 > R-29 > Y-24 > B-54 > B-3. Rezultatele obținute au condus la concluzia că o serie de caracteristici ale colorantului influențează capacitatea de adsorbție a biomasei de nămol activ: structura chimică (structura moleculară a grupelor colorate, astfel
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
serie de caracteristici ale colorantului influențează capacitatea de adsorbție a biomasei de nămol activ: structura chimică (structura moleculară a grupelor colorate, astfel ca antrachinonă, monoazo, oxazina, tiazol, azo sau triarilmetanice); tipul, numărul și poziția substituenților în molecula de colorant; caracterul bazic al colorantului datorită grupelor cromofore; masa moleculară a coloranților bazici. O abordare interesantă întâlnită în studiul biosorbției unor coloranți de cadă cu nămol activ deshidratat este de anticipare a accesibilității coloranților la situsurile active ale biomasei (Dhaouadi și M’Henni
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
biomasei de nămol activ: structura chimică (structura moleculară a grupelor colorate, astfel ca antrachinonă, monoazo, oxazina, tiazol, azo sau triarilmetanice); tipul, numărul și poziția substituenților în molecula de colorant; caracterul bazic al colorantului datorită grupelor cromofore; masa moleculară a coloranților bazici. O abordare interesantă întâlnită în studiul biosorbției unor coloranți de cadă cu nămol activ deshidratat este de anticipare a accesibilității coloranților la situsurile active ale biomasei (Dhaouadi și M’Henni, 2009). Capacitatea de reținere a biomasei neviabile este dependentă de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
constată concordanța cu capacitățile maxime de adsorbție, obținute din izoterma Langmuir, de 73,1 mg g-1 (Vat Red 10) și 58,7 mg g-1 (Vat Orange 11). Yu și al. (2009a) au observat că viteza de adsorbție a unor coloranți bazici cu biomasa levurică modificată cu acid polimetacrilic urmează ordinea: Methylene Blue > Basic Magenta > Rhodamine B. Cea mai mare masă moleculară, cea mai mare mărime ionică și prezența grupei carboxilice au fost probabil motivele unui nivel de sorbție scăzut al colorantului
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
valoarea optimă a pH-ului stabilită în urma rezultatelor experimentale asupra biosorbției pe biomasa de C. glutamicum a unor coloranți reactivi se observă din Tabelul 4.6 că valoarea lui qm diferă pentru coloranți în funcție de structura lor. Comparativ cu aceștia colorantul bazic Basic Blue 3 (BB3) se reține la un pH optim situat în domeniul bazic, iar qm are o valoare redusă. Deoarece adsorbția colorantului Reactive Orange 16 (RO16) pe biomasa de C. glutamicum a fost puternic influențată de pH, s-a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
C. glutamicum a unor coloranți reactivi se observă din Tabelul 4.6 că valoarea lui qm diferă pentru coloranți în funcție de structura lor. Comparativ cu aceștia colorantul bazic Basic Blue 3 (BB3) se reține la un pH optim situat în domeniul bazic, iar qm are o valoare redusă. Deoarece adsorbția colorantului Reactive Orange 16 (RO16) pe biomasa de C. glutamicum a fost puternic influențată de pH, s-a utilizat analiza LC/MS pentru a separa și identifica speciile colorantului existente în soluții
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de vopsire. În mediu puternic alcalin poate fi înlăturată această reacție nedorită, când are loc convertirea totală în vinil sulfonă. Weber și Stickney (1993) au menționat că grupa sulfatoetilsulfonă a colorantului Reactive Blue 19 a fost transformată cantitativ, prin tratament bazic la temperatura camerei, la forma de vinil sulfonă. Spectrul de masă al speciilor colorantului pentru cele trei picuri principale obținute din cromatogramele HPLC sunt arătate în Figura 4.59(a-c). Pot fi considerate trei structuri posibile corespunzătoare la m
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Compoziția și caracterul chimic al soluției va afecta nu numai stuctura chimică a suprafeței bacteriene, ci și disocierea coloranților, cu formarea unor specii diferite. pH-ul este un factor esențial în procesul de adsorbție a coloranților deoarece influențează echilibrele acido- bazice la care participă colorantul. 4.3.5. Bioacumularea Se poate remarca un comportament diferit al microorganismelor viabile în raport cu diverși coloranți, care variază de la adsorbția propriu zisă ca unic proces de decolorare la biosorbția coloranților ca proces intermediar al unei degradări
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Adsorbția Albastrului de metilen (C0 50 mg L−1) cu biomasa bacteriană de Streptomyces rimosus pretratată inactivată, a fost foarte rapidă, atingând 86% din capacitatea totală de adsorbție în 5 minute. Modelul cinetic de pseudo-ordin doi descrie cinetica sorbției colorantului bazic, pentru temperaturi inițiale diferite (20-50șC) (Nacera și Achira, 2006). Sistemul care constă în biosorbentul bacterian Paenibacillus macerans utilizat la adsorbția coloranților acizi Acid Blue 225 și Acid Blue 062 se conformează aceluiași model (Çolak și al., 2009). Au fost testate
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
modelele cinetice studiate, modelul cinetici de pseudo-ordin doi a obținut cel mai bun coeficient de corelație al datelor experimentale. Procesul de imobilizare al fungului Trichoderma viride în matrice de burete loofa a condus la intensificarea sorbției la echilibru a colorantului bazic Methylene Blue cu 30% comparativ cu biomasa liberă (TVFB). Capacitatea maximă de biosorbție a colorantului pe T. viride immobilizat (TVILS) și a TVFB a fost de 201,52 și respectiv 155,06 mg g-1 biomasă. Cinetica îndepărtării colorantului prin TVILS
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
predominant prin legarea la suprafață și că situsurile disponibile pe biosorbent sunt factorul limitativ pentru biosorbție. Pătrunderea intracelulară a colorantului în aceste celule este nesemnificativă. Biomasa levurică modificată cu acid polimetacrilic își îmbunătățește semnificativ capacitatea de adsorbție față de trei coloranți bazici (Methylene Blue, Rhodamine B și Basic Magenta). Studiul cineticii adsorbției relevă că atingerea echilibrului necesită numai 70 minute (Figura 4.67), ceea ce dovedește că procesul este foarte rapid comparativ cu cel al sorbenților obișnuiți (cărbune activ, rășini) (Yu și al
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de pseudo-ordin unu), în schimb este adecvat modelul de ordin II, cu precizarea că etapa de limitare a vitezei poate fi biosorbția chimică. Chu și Chen (2002a) au constatat că echilibrul s-a stabilit în 6 ore pentru biosorbția coloranților bazici pe nămol activ neviabil. Cinetica stadiului inițial al adsorbției coloranților bazici cu biomasa este corespunzător unui proces de pseudo-ordin I. De asemenea, Chu și Chen (2002b) au studiat viteza proceselor pentru adsorbția colorantului Basic Yellow 24 pe nămol activ uscat
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
cu precizarea că etapa de limitare a vitezei poate fi biosorbția chimică. Chu și Chen (2002a) au constatat că echilibrul s-a stabilit în 6 ore pentru biosorbția coloranților bazici pe nămol activ neviabil. Cinetica stadiului inițial al adsorbției coloranților bazici cu biomasa este corespunzător unui proces de pseudo-ordin I. De asemenea, Chu și Chen (2002b) au studiat viteza proceselor pentru adsorbția colorantului Basic Yellow 24 pe nămol activ uscat, în funcție de viteza de agitare, concentrația inițială a colorantului, mărimea particulelor de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Orange 16 cu C. glutamicum a arătat o dependență puternică a procesului de pH-ul soluției și a fost prezentat detaliat la mecanismul biosorbției. Natura colorantului, dar și modificarea suprafeței aceluiași biosorbent impune un domeniu de pH optim. Pentru colorantul bazic Basic Blue 3 spectrul de absorbție în UV a relevat că în condițiile de pH ≤ 2 sau ≥ 11 ale unor soluții, are loc precipitarea colorantului. De aceea, experimentele de testare a influenței pH-ului au fost conduse numai în intervalul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și Malik, 2008). Sarcina suprafeței fungice este determinată de pH-ul soluției și condiționează reținerea datorită grupelor anionice sau cationice ale colorantului. Capacitatea de biosorbție a biomasei fungice pentru coloranții acizi se intensifică cu descreșterea pH-ului, iar pentru coloranții bazici cu creșterea pH-ului. A fost stabilit pH-ul optim 2,0 pentru biosorbția colorantului reactiv Remazol Black B cu fungul R. arrhisus inactivat (Aksu și Tezer, 2000) și a colorantului reactiv Remazol Blue cu 6 specii de fungi (Aksu
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de 10,0 mg L-1 (sub agitare, la temperatura 298 K). Capacitatea de biosorbție a colorantului pe biosorbent se intensifică atunci când pH-ul inițial în soluție s-a modificat de la 3,0 la 11,0. În domeniul de pH bazic este favorizată reținerea colorantului datorită unei atracții electrostatice între suprafața biomasei și cationii colorantului (Tsai și Chen, 2010). 4.4.2. Efectul concentrației inițiale a colorantului asupra biosorbției Concentrația inițială a colorantului afectează, de asemenea, eficiența decolorării. Acest factor influențează
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
reducerea adsorbției (Khalaf, 2008). Temperatura în domeniul 30-70șC nu a modificat semnificativ capacitatea de sorbție a trei coloranți anionici cu biomasa de Penicillium chrysogenum nativă și modificată chimic cu polietilenimina (Low și al., 2008). Influența temperaturii asupra adsorbției unor coloranți bazici cu o masă levurică modificată chimic este prezentată în Tabelul 4.12. Concentrația celor trei coloranți a fost 10−3 mol L−1 și pH-ul soluției 6,5. Pentru Methylene Blue, cantitatea reținută la echilibru scade cu creșterea temperaturii
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
biosorbția este stimulată de temperaturi mai mari. Sorbția coloranților Basic Magenta și Rhodamine B are loc printr-un proces controlat de difuzie (Yu și al., 2009a). Chu și Chen (2002a, 2002b) au studiat efectul temperaturii asupra biosorbției a doi coloranți bazici întrebuințând biomasă de nămol activ uscat. S-a observat că are loc o scădere a capacității de adsorbție de la 113,6 la 109,8 mg g-1 pentru Basic Violet 3 și de la 57,0 la 51,3 mg g-1 pentru
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Din punct de vedere practic, aceste rezultate sunt importante, deoarece biomasa reziduală de C. glutamicum poate fi utilizată pentru îndepărtarea Reactive Orange 16 din apele reziduale care conțin sare. În schimb, creșterea tăriei ionice a mediului afectează puternic biosorbția colorantului bazic Basic Blue 3 (Figura 4.80) în cazul ambelor forme de C. glutamicum (Won și al., 2009 b). Acest efect poate fi atribuit competiției între ioni, modificărilor în activitatea colorantului sau a proprietăților stratului dublu electric al participanților la echilibrul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
studiile ulterioare (Sadhasivam și al., 2007, 2009). Disponibilitatea unei arii mai mari a suprafeței adsorbentului ar putea fi motivul pentru creșterea în procentul de îndepărtare a adsorbatului cu creșterea dozei de adsorbent. Nacera și Achira (2006) au investigat biosorbția colorantului bazic Albastru de metilen cu biomasa bacteriană neviabilă de Streptomyces rimosus. Probe diferite de biosorbent din domeniul 0,25-0,5 g au fost adăugate la soluția de colorant cu concentrația inițială de 50 -150 mg L-1 la temperatură constantă (20șC
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]