548 matches
-
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 1,7-6,2 (Batzias și Sidiras, 2007a). Acest comportament la valori acide de pH poate fi atribuit prezenței unui exces de ioni H
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 1,7-6,2 (Batzias și Sidiras, 2007a). Acest comportament la valori acide de pH poate fi atribuit prezenței unui exces de ioni H+, care intră în competiție
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
crește. Centrii încărcați negativ favorizează adsorbția cationului colorantului prin atracție electrostatică. Creșterea pH-ului inițial de la 8,0 la 11,5 mărește ușor cantitatea de colorant adsorbit. Această cantitate scade la pH 12,3-13, deoarece în soluții alcaline Albastrul de metilen este demetilat în trepte la alți coloranți obișnuiți, cum ar fi trimetiltionină (azur B), dimetiltionină (azur A) și monometiltionină (azur C) (Disanto și Wagner, 1972). Se presupune că această transformare chimică a Albastrului de metilen în azur A-C determină
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
în soluții alcaline Albastrul de metilen este demetilat în trepte la alți coloranți obișnuiți, cum ar fi trimetiltionină (azur B), dimetiltionină (azur A) și monometiltionină (azur C) (Disanto și Wagner, 1972). Se presupune că această transformare chimică a Albastrului de metilen în azur A-C determină capacitatea de adsorbție relativ scăzută la aceste valori de pH. Mai mult, s-a constatat că pH-ul final al soluției scade doar ușor (cu 0,3-0,5 unități de pH) după adsorbția Albastrului de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
în azur A-C determină capacitatea de adsorbție relativ scăzută la aceste valori de pH. Mai mult, s-a constatat că pH-ul final al soluției scade doar ușor (cu 0,3-0,5 unități de pH) după adsorbția Albastrului de metilen (în formă cationică) cu eliberarea ionilor H+ de la centrii activi ai suprafeței adsorbentului. În cazul rumegușului de cedru, s-a constatat că adsorbția Albastrului de metilen este minimă la pH 2, variabilă la pH 2-5, iar la pH 9,5-11
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
scade doar ușor (cu 0,3-0,5 unități de pH) după adsorbția Albastrului de metilen (în formă cationică) cu eliberarea ionilor H+ de la centrii activi ai suprafeței adsorbentului. În cazul rumegușului de cedru, s-a constatat că adsorbția Albastrului de metilen este minimă la pH 2, variabilă la 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 violetului pe rumeguș de Mansonia (Ofomaja, 2008) este puternic dependentă de pH. La valori mici de pH, cantitatea de colorant adsorbit este de 2,75 mg g-1 pentru Albastru de metilen și 0,01 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]
-
mari de pH. Adsorbția Albastrului de metilen și a Metil violetului pe rumeguș de Mansonia (Ofomaja, 2008) este puternic dependentă de pH. La valori mici de pH, cantitatea de colorant adsorbit este de 2,75 mg g-1 pentru Albastru de metilen și 0,01 mg g-1 pentru Metil violet. Diferența în cantitatea adsorbită poate fi atribuită diferenței în mărimea moleculelor de colorant și capacitatea de a stabiliza încărcarea pozitivă a moleculelor de colorant prin efectul inductiv -I al nucleelor benzenice. Cu
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
inductiv -I al nucleelor benzenice. Cu creșterea pH-ului soluției la 6, gradul de adsorbție se intensifică rapid pentru ambii coloranți și între 6-9,95 capacitatea de sorbție crește de la 10,25 la 28,47 mg g-1 pentru Albastru de metilen, respectiv de la 3,63 la 21,42 mg g-1 pentru Metil violet. La valori de pH peste 9,95, cantitatea adsorbită pentru ambii coloranți nu prezintă o creștere semnificativă, ca urmare, a fost selectat pH-ul optim de 10. Influența
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
încărcarea suprafeței adsorbentului, cât și pentru gradul de ionizare a diferiților coloranți. Ionii de hidrogen și hidroxid sunt adsorbiți destul de puternic și ca urmare adsorbția altor ioni este influențată de pH-ul soluției. Efectul pH-ului asupra adsorbției Albastrului de metilen pe rumeguș de meranti arată că adsorbția colorantului în domeniul 3-12 variază între 97% și 99% și este minimă la pH 3. La valori între 9 și 12 adsorbția scade, probabil datorită hidrolizei, pH-ul optim pentru adsorbție fiind deci
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
5 pentru tratarea cu Na2HPO4. Se presupune că tratarea chimică afectează gradul de protonare/disociere și/sau accesibilitatea unor grupări funcționale de la suprafața adsorbentului, care pot implica modificări în comportamentul lor de adsorbție. Se observă că în timpul adsorbției Albastrului de metilen valorile pH-ului la echilibru scad de la 5,5 la 4,1 cu creșterea încărcării de sorbent pentru sorbentul netratat, iar pentru cel tratat: de la 3,4 la 3,1 (HCl), de la 9,5 la 8,1 (Na2CO3) și de la
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 un proces fizic. Adsorbția Albastrului de metilen se reduce cu scăderea pH-ului pentru valorile pH-ului sub 3 la echilibru și rămâne aproape nemodificată pentru valori de echilibru peste 3. Adsorbția Egacid Orange, pe de altă parte, scade ușor și monoton cu creșterea pH-ului în
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de reținere a coloranților Basic Red 46 și Basic Yellow 28 se îmbunătățește, iar timpul necesar atingerii echilibrului scade odată cu creșterea cantității de rumeguș de brad și fag de la 1 la 5 g (Laasri și al., 2007). Îndepărtarea Albastrului de metilen cu diferite cantități de adsorbent (0,1-1,2 g) crește de la 85,0 la 98,5% (0,1-0,5 g adsorbent), după care rămâne constantă (Ahmad și al., 2009b). Adsorbția colorantului Congo Red pe rumeguș activat cu H2O2 este favorizată
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
efectul vitezei de agitare asupra capacității de adsorbție sunt destul de limitate, dar indică în general că adsorbția este favorizată la viteze mari de agitare, când grosimea stratului de difuzie care înconjoară particulele de adsorbent este redusă. Cinetica adsorbției Albastrului de metilen și Red Basic 22 este influențată la viteze de agitare în domeniul 0-200 rpm, confirmând astfel că influența difuziei externe asupra controlului cinetic joacă un rol important. Efectul slab al agitării în domeniul 200-600 rpm arată că transferul de masă
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
fost urmărită în domeniul 0-5 mmol L-1. În cele mai multe cazuri, adsorbția colorantului nu a fost influențată de prezența sărurilor anorganice, chiar la concentrații destul de mari. În prezența CaCl2 s-a observat doar o ușoară scădere a adsorbției Albastrului de metilen pe sorbentul netratat și cel tratat cu Na2HPO4. Cationii colorantului intră probabil în competiție 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 Triton X-100 nu
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 Triton X-100 nu conduce la nici un efect notabil asupra adsorbției Albastrului de metilen. Adsorbția Egacid Orange nu este afectată de prezența surfactanților anionic și neionic și crește ușor în prezența surfactantului cationic. 3.2.3.5. Influența temperaturii Temperatura are un efect important asupra procesului de adsorbție. Cu creșterea temperaturii se mărește viteza
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și exoterm a colorantului Verde malachit pe rumeguș funcționalizat cu glutamat de sodiu. Temperaturile mai scăzute sunt favorabile pentru acest proces. Caracterul exoterm indică și un mecanism de adsorbție fizică (Gong și al., 2009). Efectul temperaturii asupra adsorbției Albastrului de metilen pe rumeguș de plop este mai puternic decît în cazul Metanil Yellow (Pekkuz și al., 2008). Rezultatele indică o adsorbție mai puternică a Albastrului de metilen (colorant cationic) decât a Metanil Yellow (colorant anionic), probabil datorită încărcării negative a suprafeței
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
mecanism de adsorbție fizică (Gong și al., 2009). Efectul temperaturii asupra adsorbției Albastrului de metilen pe rumeguș de plop este mai puternic decît în cazul Metanil Yellow (Pekkuz și al., 2008). Rezultatele indică o adsorbție mai puternică a Albastrului de metilen (colorant cationic) decât a Metanil Yellow (colorant anionic), probabil datorită încărcării negative a suprafeței adsorbentului. În Tabelul 3.3 sunt prezentați parametrii termodinamici care caracterizează adsorbția unor coloranți pe diferite tipuri de rumeguș. 3.2.4. Adsorbția pe coloană Practic
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
un volum mic de material solid sau poate fi desorbit într-un volum redus de eluant, pentru recuperare sau depozitare. În cazul adsorbenților de tip rumeguș există un număr redus de studii de adsorbție pe coloană. Adsorbția colorantului Albastru de metilen pe coloană cu strat fix de rumeguș de fag poate fi descrisă suficient de bine cu modelul BDST și pe baza acestuia s-a calculat capacitatea de adsorbție, ale cărei valori sunt mai mari în cazul materialului prehidrolizat, comparativ cu
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
poate fi descrisă suficient de bine cu modelul BDST și pe baza acestuia s-a calculat capacitatea de adsorbție, ale cărei valori sunt mai mari în cazul materialului prehidrolizat, comparativ cu cel original (Figura 3.21). Pentru adsorbția Albastrului de metilen pe rumeguș de cedru s-au testat o serie de modele de adsorbție pe coloană, pentru a determina curbele de străpungere la diferite înălțimi ale patului și viteze de curgere (Hamdaoui, 2006b). Au fost aplicate modelele cinetice Bohart și Adams
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
a rumegușului (hidroliza hemicelulozelor și hidroliza parțială a celulozei), dar nu în condiții blânde (temperatura 23șC); tratarea la temperaturi ridicate (de exemplu 100șC) îmbunătățește considerabil proprietățile de sorbție. Rezultatele arată că pretratarea acidă mărește viteza de adsorbție a Albastrului de metilen pe rumeguș de fag prin creșterea atât a cantității de colorant adsorbit pe unitatea de masă de adsorbent la echilibru, cât și a constantei de viteză de ordin unu. Efectul este mai puternic în cazul materialului prehidrolizat timp de 4
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pentru a îndepărta particulele aderente la suprafață și substanțele solubile în apă, apoi uscat la 60-80șC (Khattri și Singh, 2009). Rumegușul de fag tratat cu diverse săruri (CaCl2, ZnCl2, MgCl2, NaCl) fost comparat cu materialul netratat, în ceea ce privește îndepărtarea Albastrului de metilen, atât în sistem static, cât și pe coloană (Batzias și Sidiras, 2007c). Valorile parametrului Freundlich KF pentru probele tratate cu săruri au fost semnificativ mai mari comparativ cu cele pentru materialul netratat, în special în cazul utilizării NaCl. Parametrul n
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
6 (NaCl)), nu diferă semnificativ de cea pentru materialul netratat (13,6). La testarea modelului cinetic de ordin unu s-au obținut corelații liniare semnificative statistic pentru toate materialele tratate, ceea ce indică aplicabilitatea acestui model în cazul adsorbției Albastrului de metilen. Valorile constantei de viteză de ordin unu pentru rumegușul netratat (5,6 10-4 mg-1 L min-1) sunt mai mici decât cele estimate pentru toate materialele tratate cu săruri (CaCl2 8,1 10-4; ZnCl2 7,1 10-4; MgCl2 6,1 10-4
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
6 10-4 mg-1 L min-1) sunt mai mici decât cele estimate pentru toate materialele tratate cu săruri (CaCl2 8,1 10-4; ZnCl2 7,1 10-4; MgCl2 6,1 10-4; NaCl 7,4 10-4). Energia de activare pentru adsorbția Albastrului de metilen pe materialul tratat și cel netratat a fost estimată cu ajutorul modelului Lagergren și legii Arrhenius, din regresia liniară a lnk funcție de 1/T. Valorile pentru materialele tratate cu săruri (14-15 kJ mol-1) sunt aproximativ egale cu energia de activare pentru
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]