1,929 matches
-
informațiile fundamentale, necesare, astfel ca eficiența adsorbentului, condițiile experimentale optime, viteza de adsorbție și posibilitatea regenerării. Rezultatele obținute sunt extinse la studiul în condiții dinamice pe coloană. 2.2.1. Adsorbția în condiții statice 2.2.1.1. Protocol de adsorbție În general, procedeele statice constau în punerea în contact a adsorbentului cu soluția de adsorbat, sub agitare continuă, până la atingerea echilibrului. Pentru selectarea condițiilor optime de adsorbție ale unor coloranți, experimentele sunt conduse variind condițiile de lucru: pH, concentrația colorantului
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
2.2.1. Adsorbția în condiții statice 2.2.1.1. Protocol de adsorbție În general, procedeele statice constau în punerea în contact a adsorbentului cu soluția de adsorbat, sub agitare continuă, până la atingerea echilibrului. Pentru selectarea condițiilor optime de adsorbție ale unor coloranți, experimentele sunt conduse variind condițiile de lucru: pH, concentrația colorantului, temperatura. În cazul particular al utilizării microorganismelor viabile, după sterilizarea mediului și însămânțare, se asigură condițiile optime de creștere a microorganismului în prezența colorantului testat. În condiții
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
mărimea particulelor suportului. Apoi se determină spectrofotometric absorbanța supernatantului sau a filtratului, în condițiile respectării legii Lambert-Beer. Se realizează diluții corespunzătoare când valorile absorbanței nu se încadrează în domeniul liniar al curbei de etalonare. O reprezentare schematică a procesului de adsorbție static este ilustrată în Figura 2.1. 2.2.1.2. Evaluarea capacității de adsorbție Capacitatea de adsorbție a unui adsorbent se poate calcula funcție de scopul urmărit după cum urmează: a) cantitatea adsorbită după un anumit interval de timp qt exprimată
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
legii Lambert-Beer. Se realizează diluții corespunzătoare când valorile absorbanței nu se încadrează în domeniul liniar al curbei de etalonare. O reprezentare schematică a procesului de adsorbție static este ilustrată în Figura 2.1. 2.2.1.2. Evaluarea capacității de adsorbție Capacitatea de adsorbție a unui adsorbent se poate calcula funcție de scopul urmărit după cum urmează: a) cantitatea adsorbită după un anumit interval de timp qt exprimată în mg g-1: (2.1) în care C0 și Ct sunt concentrația inițială și concentrația
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
realizează diluții corespunzătoare când valorile absorbanței nu se încadrează în domeniul liniar al curbei de etalonare. O reprezentare schematică a procesului de adsorbție static este ilustrată în Figura 2.1. 2.2.1.2. Evaluarea capacității de adsorbție Capacitatea de adsorbție a unui adsorbent se poate calcula funcție de scopul urmărit după cum urmează: a) cantitatea adsorbită după un anumit interval de timp qt exprimată în mg g-1: (2.1) în care C0 și Ct sunt concentrația inițială și concentrația după intervalul de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
coloranții individuali, cât și amestecurile de coloranți în condițiile diferite de mediu, dar și în prezența diferitelor substanțe utilizate la vopsire, soluții cu o compoziție complexă, care simulează condițiile reale existente în apele reziduale. Ulterior, datele obținute în experimentele de adsorbție pentru un domeniu larg de concentrații ale adsorbatului și doze de adsobent se prelucrează și se interpretează după cum se va prezenta în continuare în Capitolul 2.3. 2.2.1.3. Parametrii care caracterizează eficiența separării coloranților În general, unul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
dacă R≥0,999, când se află într-o proporție mai mică (0,01-1%) recuperarea este satisfăcătoare pentru o valoare R≥0,99; când componentul se află la nivel de urme (10-4-10-3%) se poate accepta R≥0,95. Procentul de adsorbție În funcție de factorul de recuperare este: E%=100R (2.7) Factorul de separare Eficiența separării a doi constituenți A și B se poate aprecia prin factorul de separare S și se definește în raport cu componentul care interferă (în acest caz se consideră
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
factorul de îmbogățire (F.I.) se calculează astfel: (2.11) Factorul de îmbogățire ca raport al concentrației adsorbatului în masa adsorbentului față de soluția inițială de colorant diluată poate adesea ajunge în practică la valori de 104 sau 105. 2.2.2. Adsorbția în condiții dinamice 2.2.2.1. Protocol de adsorbție În practică, când se urmărește aplicarea proceselor de adsorbție la scară industrială pentru îndepărtarea unor poluanți din cantități mari de ape uzate sunt preferate coloanele cu un pat fix, cu
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de îmbogățire ca raport al concentrației adsorbatului în masa adsorbentului față de soluția inițială de colorant diluată poate adesea ajunge în practică la valori de 104 sau 105. 2.2.2. Adsorbția în condiții dinamice 2.2.2.1. Protocol de adsorbție În practică, când se urmărește aplicarea proceselor de adsorbție la scară industrială pentru îndepărtarea unor poluanți din cantități mari de ape uzate sunt preferate coloanele cu un pat fix, cu curgere continuă. În astfel de sisteme, profilul concentrației în faza
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
adsorbentului față de soluția inițială de colorant diluată poate adesea ajunge în practică la valori de 104 sau 105. 2.2.2. Adsorbția în condiții dinamice 2.2.2.1. Protocol de adsorbție În practică, când se urmărește aplicarea proceselor de adsorbție la scară industrială pentru îndepărtarea unor poluanți din cantități mari de ape uzate sunt preferate coloanele cu un pat fix, cu curgere continuă. În astfel de sisteme, profilul concentrației în faza lichidă și în faza de adsorbent variază atât în
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
mm. Apoi se așează la baza coloanei un strat de vată de sticlă, urmat de unul de 2 cm înălțime din sfere de sticlă (1,5 mm diametru) care asigură o curgere internă uniformă a soluției. Pentru cazul concret al adsorbției unor coloranți, în coloană se introduce adsorbentul neconvențional sub forma unui material granulat, sitat, într-o cantitate suficientă pentru a atinge înălțimea dorită. Se pot utiliza și microorganisme viabile, dezvoltate pe un suport existent în coloană asigurând condiții optime de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
metodă spectrofotometrică pentru a determina concentrația colorantului neadsorbit. Urmărind procesele care au loc pe coloană se constată la început că cea mai mare parte a colorantului este adsorbit, încât concentrația sa în efluent rămâne foarte scăzută sau uneori nedetectabilă. Pe măsură ce adsorbția continuă, concentrația colorantului crește mai întâi lent, apoi brusc. Când această porțiune abruptă crește sau se produce străpungerea, curgerea este oprită. Performanța unei coloane cu pat împachetat, cu funcționare continuă, este descrisă prin conceptul de curbă de străpungere. Timpul pentru
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
coloane cu pat împachetat, cu funcționare continuă, este descrisă prin conceptul de curbă de străpungere. Timpul pentru producerea străpungerii (timp de străpungere) și aspectul curbei de străpungere sunt caracteristici foarte importante pentru determinarea operării și răspunsului dinamic al coloanei de adsorbție. Configurația schematică a unei coloane cu pat împachetat și aspectul curbei de străpungere caracteristică biosorbției și a celei de eluție sunt prezentate în Figura 2.2. 2.2.2.2. Curba de străpungere Curba de străpungere se obține prin reprezentarea
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
coloanei, cu referire la concentrația soluției introduse și viteza de curgere. Pentru o valoare a vitezei de curgere redusă, timpul de contact între adsorbat și adsorbent este mai lung și în consecință, interacțiunea dintre cei doi participanți la procesul de adsorbție este, de asemenea, mai mare. Se constată în acest caz o adsorbție foarte intensă, față de cazul contrar al vitezelor mari de circulare a soluțiilor prin coloană. Curbele de străpungere sunt un indiciu pentru încărcarea cu colorant care poate fi reținut
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
o valoare a vitezei de curgere redusă, timpul de contact între adsorbat și adsorbent este mai lung și în consecință, interacțiunea dintre cei doi participanți la procesul de adsorbție este, de asemenea, mai mare. Se constată în acest caz o adsorbție foarte intensă, față de cazul contrar al vitezelor mari de circulare a soluțiilor prin coloană. Curbele de străpungere sunt un indiciu pentru încărcarea cu colorant care poate fi reținut din soluție într-un pat fix. În mod uzual se exprimă în
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
În mod uzual se exprimă în termeni de concentrație normalizată, definită ca raportul concentrației colorantului față de concentrația inițială a colorantului (C/C0) funcție de timp, sau volumul de efluent (Vefl) pentru o anumită înălțime a patului. Cea mai eficientă performanță a adsorbției se obține când alura curbei de străpungere este cât mai abruptă posibil. Pentru a evalua curbele de străpungere se utilizează timpul de străpungere, apreciat prin timpul la care concentrația colorantului atinge în efluent 3% din concentrația inițială și timpul de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
străpungere, cât și timpul de epuizare, cresc cu creșterea înălțimii stratului de adsorbent. De asemenea, masa adsorbentului care formează un pat omogen fix este proporțională cu înălțimea patului și de fapt este o consecință a creșterii numărului de situsuri de adsorbție odată cu creșterea înălțimii, având ca rezultat o capacitate de adsorbție mai mare a coloanei 2.2.2.3. Determinarea parametrilor de repartiție și a capacității coloanei din curbele de străpungere Dacă coloanele sunt aduse în condiții de echilibru rapoartele de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
stratului de adsorbent. De asemenea, masa adsorbentului care formează un pat omogen fix este proporțională cu înălțimea patului și de fapt este o consecință a creșterii numărului de situsuri de adsorbție odată cu creșterea înălțimii, având ca rezultat o capacitate de adsorbție mai mare a coloanei 2.2.2.3. Determinarea parametrilor de repartiție și a capacității coloanei din curbele de străpungere Dacă coloanele sunt aduse în condiții de echilibru rapoartele de distribuție de echilibru ale substanțelor individuale pot fi determinate din
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
viteză de curgere, din Ecuația (2.15) : (2.15) în care Cad (mg L-1) este concentrația substanței adsorbite, F este viteza de curgere volumetrică (mL min-1) și te este timpul de curgere total sau de epuizare (min). Capacitatea de adsorbție a coloanei (qe) se obține prin împărțirea masei colorantului adsorbit (qad) prin masa adsorbentului (m). (2.16) Volumul de efluent (Vefl) poate fi calculat astfel: (2.17) în care F este viteza de curgere volumetrică (L h-1). Cantitatea totală de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
25) în care Vs-volumul fazei staționare (mL); N′-numărul de talere teoretice de la centrul de aplicare a benzii la capătul benzii; D-raportul de distribuție a concentrației; Cs-concentrația substanței în faza staționară; Cm-concentrația substanței în faza mobilă. 2.3. Modelarea adsorbției în sistem static și dinamic 2.3.1. Modelarea echilibrului adsorbției în sistem static (batch) Deoarece coloranții, așa cum s-a arătat anterior, fac parte din categoria poluanților organici, relațiile de calcul existente în literatură, pentru prelucrarea și interpretarea datelor experimentale
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
teoretice de la centrul de aplicare a benzii la capătul benzii; D-raportul de distribuție a concentrației; Cs-concentrația substanței în faza staționară; Cm-concentrația substanței în faza mobilă. 2.3. Modelarea adsorbției în sistem static și dinamic 2.3.1. Modelarea echilibrului adsorbției în sistem static (batch) Deoarece coloranții, așa cum s-a arătat anterior, fac parte din categoria poluanților organici, relațiile de calcul existente în literatură, pentru prelucrarea și interpretarea datelor experimentale, sunt valabile și pentru această clasă de substanțe xenobiotice. O serie
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
organici, relațiile de calcul existente în literatură, pentru prelucrarea și interpretarea datelor experimentale, sunt valabile și pentru această clasă de substanțe xenobiotice. O serie de considerente teoretice au fost extinse pentru explicarea mecanismelor mult mai complicate care stau la baza adsorbției cu adsorbenți neconvenționali, a biosorbției cu microorganisme, aceasta din urmă fiind uneori urmată și de biodegradarea coloranților. Caracterizarea sistemelor de adsorbție utilizate pentru îndepărtarea unor adsorbați se bazează pe datele de echilibru, în mod obișnuit cunoscute ca izoterme de adsorbție
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
xenobiotice. O serie de considerente teoretice au fost extinse pentru explicarea mecanismelor mult mai complicate care stau la baza adsorbției cu adsorbenți neconvenționali, a biosorbției cu microorganisme, aceasta din urmă fiind uneori urmată și de biodegradarea coloranților. Caracterizarea sistemelor de adsorbție utilizate pentru îndepărtarea unor adsorbați se bazează pe datele de echilibru, în mod obișnuit cunoscute ca izoterme de adsorbție. Modelele frecvent întâlnite în literatură, cu doi parametri care descriu echilibrul neliniar între adsorbatul reținut pe particulele de adsorbent (qe) și
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
adsorbției cu adsorbenți neconvenționali, a biosorbției cu microorganisme, aceasta din urmă fiind uneori urmată și de biodegradarea coloranților. Caracterizarea sistemelor de adsorbție utilizate pentru îndepărtarea unor adsorbați se bazează pe datele de echilibru, în mod obișnuit cunoscute ca izoterme de adsorbție. Modelele frecvent întâlnite în literatură, cu doi parametri care descriu echilibrul neliniar între adsorbatul reținut pe particulele de adsorbent (qe) și adsorbatul rămas în soluție la echilibru (Ce), la temperatură constantă sunt prezentate în Tabelul 2.2. Discutarea aspectelor legate
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
întâlnite în literatură, cu doi parametri care descriu echilibrul neliniar între adsorbatul reținut pe particulele de adsorbent (qe) și adsorbatul rămas în soluție la echilibru (Ce), la temperatură constantă sunt prezentate în Tabelul 2.2. Discutarea aspectelor legate de modelarea adsorbției, desfășurate în condiții statice sau dinamice, s-a realizat considerând o serie de materiale de sinteză (Aksu, 2005, Hamdaoui, 2006, Hamdaoui și Naffrechoux, 2007) și în anumite cazuri particulare s-a recurs la o serie de articole care vor fi
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]