1,235 matches
-
de asemenea că la creșterea concentrației inițiale a colorantului variația de pH crește, indicând că protonarea colorantului joacă un rol important în această variație. Totuși, această pretratare (preprotonare) reduce puternic performanțele de adsorbție, atât la nivel de echilibru, cât și cinetic. În particular, timpul necesar pentru a atinge echilibrul crește de până la trei ori, în funcție de condițiile experimentale. Chatterjee și al. (2005) au propus condiționarea granulelor cu sulfat de amoniu pentru a reduce sensibilitatea la pH a procesului, cu proprietăți interesante în
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
coloranți (Uzun, 2006) s-a constatat că datorită ariei suprafeței specifice BET foarte mici a chitosanului, mecanismele sunt controlate în principal de difuzia la suprafață, iar la temperaturi mai mici această difuzie este chiar mai dominantă. Pe baza unor studii cinetice autorii au arătat că mecanismul este mai degrabă adsorbție la suprafață decât schimb ionic. Alți autori însă (Cestari și al., 2004) au ajuns la concluzii diferite, arătând importanța accesibilității la situsuri și că aria mică a suprafeței specifice implică faptul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și 50șC) și se pare că are loc difuzia, cu deschiderea treptată a porilor la temperaturi mai mari. Capacitatea de difuzie a colorantului roșu poate fi asociată și cu numărul relativ mare de grupări SO3- din molecula sa. Testarea modelelor cinetice indică cea mai mare aplicabilitate a modelului de pseudo-ordin doi (Annadurai și al., 2008; Chatterjee și al., 2007; Crini și al., 2008b; Kamari și al., 2009; Kyzas și Lazaridis, 2009, Singh și al., 2009; Wu și al., 2001b) și mai
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
tăriei ionice (Alkan și al., 2004a). Cantitatea de Reactive Blue 221 și Acid Blue 62 pe sepiolit este mai mare la tărie ionică și temperatură mai mare și pH scăzut (Alkan și al., 2005). Pentru adsorbția Maxilon Blue GRL experimentele cinetice au indicat că o serie de factori, cum ar fi concentrația inițială a colorantului, tăria ionică, pH-ul și temperatura pot influența viteza de adsorbție a colorantului. Datele de adsorbție se conformează modelului de pseudo-ordin doi (Dogan și al., 2006
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
adsorbenților utilizați. Are loc migrarea în spațiul interlamelar, rezultând în intercalarea argilei chiar la încărcări scăzute de colorant. Moleculele de colorant între straturile silicatice pot adopta diferite orientări și eventual să devină stratificate, în funcție de încărcarea de colorant și temperatură. Studiul cinetic al adsorbției colorantului cationic Basic Red 2 pe bentonit arată că procesul este rapid și se conformează modelului cinetic de pseudo-ordin doi, indicând o mare afinitate pentru suprafața bentonitului (Hu și al., 2006b). Datele experimentale se conformează izotermei Langmuir, iar
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Aria estimată per situsul de schimb anionic al mineralului și aria asociată per molecula de colorant anionic la suprafața nontronitului au fost de 642 și 454 Å2 pentru Naftol Red J, respectiv 642 și 440 Å2 pentru Direct Orange. Studiul cinetic al adsorbției Albastrului de metilen pe un amestec de montmorillonit și nontronit a arătat că adsorbția se intensifică la micșorarea temperaturii și cu creșterea cantității de adsorbent și a concentrației inițiale a colorantului (Gurses și al., 2006). Capacitatea de adsorbție
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Red 46, Basic Yellow 28, Acid Blue 9 din ape sintetice care conțin coloranți (Ho și al., 2001; Hsu și al., 1997). Pământul decolorat activat a fost utilizat ca adsorbent de tip argilă pentru investigarea capacității de adsorbție și a cineticii adsorbției unor coloranți acizi (Acid Orange 51, Acid Blue 9, Acid Orange 10) cu mase moleculare diferite (Tsai și al., 2004). Rezultatele indică următoarea ordine a capacității de reținere pe pământ activat acid: Acid Orange 51 > Acid Blue 9 > Acid
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
cu bromură de dodeciltrimetilamoniu (DTMA-bentonit) a fost preparat și testat ca adsorbent pentru colorantul acid Acid Blue 193, comparativ cu Na-bentonit (Özcan și al., 2004). Adsorbția este favorabilă la pH 1,5. Rezultatele experimentale se conformează izotermei Freundlich și modelului cinetic de pseudo-ordin doi. Capacitatea de adsorbție a DTMA-bentonit (740,5 mg g-1) este de aproximativ 11 ori mai mare comparativ cu cea a Na-bentonit (67,1 mg g-1), la 20șC. Procesul global de adsorbție este exoterm, dar spontan doar la
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
4,1%) și Fe2O3 (1,4%) a fost investigat pentru adsorbția colorantului Verde malachit. Capacitatea maximă de adsorbție este 5 10-5 mol g-1 la pH 6 și scade în prezența Pb2+cu 10-20%, în ambele cazuri adsorbția fiind un proces cinetic de pseudo-ordin unu (Wang și Ariyanto, 2007). Clinoptilolitul este un adsorbent eficient și pentru colorantul Toluidine Blue O, în condiții de pH alcalin (11). Cantitatea de colorant adsorbit crește cu creșterea pH-ului, ceea ce se explică prin interacțiunea electrostatică dintre
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
decolorare este concomitent cu faza exponențială de creștere a fungului și necesită glucoza ca substrat biodegradabil. Fungul a fost capabil de a decolora mediul care conține amestecul de coloranți la un procent de 85% în 72 ore de creștere. Analiza cinetică a decolorării indică faptul că procesul este dependent de timp și urmează o cinetică de ordinul unu raportat la concentrația inițială a colorantului. Fungul a fost capabil de a crește și de a decolora mediul în prezența a 5 ppm
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
ulterioară internă); -biocoagulare (coagularea moleculelor de colorant prezent în faza apoasă pe biopolimerii eliberați ca intermediari metabolici, în decursul conversiei metabolice a colorantului și stabilizare ulterioară) (Venkata Mohan și al., 2002). 4.3.7. Mecanismele biosorbției pe baza interpretării datelor cinetice Majoritatea studiilor de biosorbție aprofundează aspectele cinetice ale proceselor în vederea elucidării mecanismelor implicate. Deoarece biosorbția este independentă de metabolism este de așteptat să fie un proces rapid. În mod simplist, la biosorbția cu celule microbiene neviabile se disting două faze
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
prezent în faza apoasă pe biopolimerii eliberați ca intermediari metabolici, în decursul conversiei metabolice a colorantului și stabilizare ulterioară) (Venkata Mohan și al., 2002). 4.3.7. Mecanismele biosorbției pe baza interpretării datelor cinetice Majoritatea studiilor de biosorbție aprofundează aspectele cinetice ale proceselor în vederea elucidării mecanismelor implicate. Deoarece biosorbția este independentă de metabolism este de așteptat să fie un proces rapid. În mod simplist, la biosorbția cu celule microbiene neviabile se disting două faze: una foarte rapidă de reținere inițială într-
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
a fost un factor important în deciderea atingerii echilibrului, în cazul utilizării microorganismelor imobilizate pe perle (Vijayaraghavan și al., 2007; Vijayaraghavan și Yun, 2007a). Cel mai comun procedeu utilizat pentru identificarea implicării difuziei intraparticule în decursul sorbției este concordanța datelor cinetice cu reprezentarea corespunzătoare difuziei intraparticule conform ecuației modelului Weber și Morris. Dintre numeroasele modele cinetice care descriu cantitativ comportamentul cinetic al proceselor de adsorbție modelele utilizate au fost cele de pseudo-ordin unu și doi ( Capitolul 2). Ca o remarcă generală
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
perle (Vijayaraghavan și al., 2007; Vijayaraghavan și Yun, 2007a). Cel mai comun procedeu utilizat pentru identificarea implicării difuziei intraparticule în decursul sorbției este concordanța datelor cinetice cu reprezentarea corespunzătoare difuziei intraparticule conform ecuației modelului Weber și Morris. Dintre numeroasele modele cinetice care descriu cantitativ comportamentul cinetic al proceselor de adsorbție modelele utilizate au fost cele de pseudo-ordin unu și doi ( Capitolul 2). Ca o remarcă generală, foarte multe sisteme biosorbent microbiologic-colorant se conformează modelului cinetic de pseudo-ordin doi, iar difuzia intraparticule
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Vijayaraghavan și Yun, 2007a). Cel mai comun procedeu utilizat pentru identificarea implicării difuziei intraparticule în decursul sorbției este concordanța datelor cinetice cu reprezentarea corespunzătoare difuziei intraparticule conform ecuației modelului Weber și Morris. Dintre numeroasele modele cinetice care descriu cantitativ comportamentul cinetic al proceselor de adsorbție modelele utilizate au fost cele de pseudo-ordin unu și doi ( Capitolul 2). Ca o remarcă generală, foarte multe sisteme biosorbent microbiologic-colorant se conformează modelului cinetic de pseudo-ordin doi, iar difuzia intraparticule are un rol semnificativ în
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
rol semnificativ în procesul de biosorbție, dar nu este total resposanbilă în etapa de limitare a vitezei biosorbției. În continuare, se vor prezenta câteva exemple semnificative de mecanisme de biosorbție a coloranților, stabilite pe baza rezultatelor experimentale obținute în urma studiului cinetic cu biosorbenți microbiologici și coloranți de diferite tipuri. 4.3.7.1. Bacterii Hu (1992, 1996) a relatat că timpul necesar pentru atingerea echilibrului la biosorbția unor coloranți reactivi pe celule inactivate de Aeromonas sp., P. luteola. și E. coli
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
E. coli are loc în aproximativ o oră. 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 modelele cinetice de pseudo-ordin unu și doi asupra sorbției colorantului Reactive Blue 4 cu celule bacteriene libere și imobilizate de Bacillus subtilis și polizaharidele lor extracelulare. După cum se observă din parametrii modelului de pseudo-ordin unu, care sunt centralizați în Tabelul 4.8
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
din parametrii modelului de pseudo-ordin unu, care sunt centralizați în Tabelul 4.8, valorile qe teoretice au fost în concordanță cu cele experimentale pentru toți cei patru adsorbenți, cu coeficienți de corelație mari. Deși coeficienții de corelație (R2) ai modelului cinetic de pseudo-ordin doi au fost mai mari decât cei pentru modelul cinetic de pseudo-ordin unu, totuși există diferențe mari între valorile qe teoretice și valorile qe experimentale. În concluzie, acest sistem de adsorbție nu a urmat o reacție de pseudo-ordin
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
8, valorile qe teoretice au fost în concordanță cu cele experimentale pentru toți cei patru adsorbenți, cu coeficienți de corelație mari. Deși coeficienții de corelație (R2) ai modelului cinetic de pseudo-ordin doi au fost mai mari decât cei pentru modelul cinetic de pseudo-ordin unu, totuși există diferențe mari între valorile qe teoretice și valorile qe experimentale. În concluzie, acest sistem de adsorbție nu a urmat o reacție de pseudo-ordin doi, la concentrații reduse de colorant. S-a demonstrat că substanțele polimerice
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Sorbția colorantului la pH 12,0 poate atinge echilibrul în numai 5 min, la temperatura camerei. Cinetica de pseudo-ordin doi este adecvată acestui sistem (Zhang și al., 2009). 4.3.7.2. Fungi Aksu și Tezer (2000) au aplicat modelele cinetice de pseudo-ordin I și II datelor cinetice experimentale ale biosorbției colorantului Remazol Black B pe fungul R. arrhizus, presupunând că în sistem pot fi neglijate limitările legate de transferul de masă extern. Procesul de reținere a colorantului se conformează expresiei
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
atinge echilibrul în numai 5 min, la temperatura camerei. Cinetica de pseudo-ordin doi este adecvată acestui sistem (Zhang și al., 2009). 4.3.7.2. Fungi Aksu și Tezer (2000) au aplicat modelele cinetice de pseudo-ordin I și II datelor cinetice experimentale ale biosorbției colorantului Remazol Black B pe fungul R. arrhizus, presupunând că în sistem pot fi neglijate limitările legate de transferul de masă extern. Procesul de reținere a colorantului se conformează expresiei vitezei de pseudo-ordin II, iar constantele de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pot fi neglijate limitările legate de transferul de masă extern. Procesul de reținere a colorantului se conformează expresiei vitezei de pseudo-ordin II, iar constantele de viteză ale adsorbției cresc cu creșterea temperaturii până la 350C și scad cu creșterea concentrației. Studiile cinetice realizate de Fu și Virarahavan (2000, 2001b, 2002a, 2002b) pentru biosorbția Acid Blue 29, Basic Blue 9 și Congo Red prin tratarea A. niger indică faptul că echilibrul a fost atins după 30, 48 și respectiv 42 ore, fiind dependent
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
dublu logaritmică a datelor experimentale conform ecuației Bangham (Capitolul 2) a dovedit că nu numai difuzia adsorbatului în porii adsorbentului este etapa de control a vitezei. În Tabelul 4.10 sunt prezentate constantele corespunzătoare modelului (Binupriya și al., 2007b). Studiul cinetic în cazul biosorbției colorantului Acid Red 57 (AR57) cu celule uscate ale fungului C. aphidicola a arătat că timpul de echilibru a fost atins în 40 minute (Kiran și al., 2006). Dintre modelele cinetice studiate, modelul cinetici de pseudo-ordin doi
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
modelului (Binupriya și al., 2007b). Studiul cinetic în cazul biosorbției colorantului Acid Red 57 (AR57) cu celule uscate ale fungului C. aphidicola a arătat că timpul de echilibru a fost atins în 40 minute (Kiran și al., 2006). Dintre 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]