5,366 matches
-
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 epuizare, care este timpul la care concentrația colorantului atinge în efluent concentrația influentului. Atât timpul de străpungere, cât și timpul de epuizare, cresc cu creșterea înălțimii stratului de adsorbent. De
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 epuizare, care este timpul la care concentrația colorantului atinge în efluent concentrația influentului. Atât timpul de 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
scade sub limita de detecție eluentul se schimbă, utilizându-se unul care desoarbe substanța din faza staționară până când substanța nu mai este detectabilă în eluat. Analiza eluentului de desorbție va conduce la aprecierea cantității substanței reținută în coloană. Cantitatea de colorant adsorbită qad (mg g-1) în coloană, se obține, pentru o concentrație dată de intrare și o viteză de curgere, din Ecuația (2.15) : (2.15) în care Cad (mg L-1) este concentrația substanței adsorbite, F este viteza de curgere
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 colorant introdusă în coloană (qtotal) poate fi calculată după cum
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 colorant introdusă în coloană (qtotal) poate fi calculată după cum urmează: (2.18) în care te este timpul de epuizare (h). Procentul total de îndepărtare a colorantului raportat la volumul de curgere poate fi calculat: (2.19) Factorul de preconcentrare sau îmbogățire
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
2.17) în care F este viteza de curgere volumetrică (L h-1). Cantitatea totală de colorant introdusă în coloană (qtotal) poate fi calculată după cum urmează: (2.18) în care te este timpul de epuizare (h). Procentul total de îndepărtare a colorantului raportat la volumul de curgere poate fi calculat: (2.19) Factorul de preconcentrare sau îmbogățire Factorul de preconcentrare (F.C.), sau îmbogățire se calculează cu relația: (2.20) Pentru o aplicare corectă trebuie să se cunoască limita de preconcentrare, după care
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 de considerente teoretice au fost extinse
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
soluția în care s-a realizat adsorbția. Valorile obținute pentru RL caracterizează izoterma de adsorbție: RL >1 (nefavorabilă); RL = 1 (liniară); 0 < RL < 1 (favorabilă); RL = 0 (ireversibilă). Ecuația Langmuir este utilizată pentru suprafețe omogene. Valorile obținute la adsorbția unui colorant sunt utile pentru estimarea ariei suprafeței specifice S, conform ecuației aplicată la o serie de sorbenți neconvenționali: (2.34) în care Ss este aria suprafeței specifice a sorbentului (m2 g-1), F este fracțiunea colorantului în produsul comercial, NAv este numărul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
omogene. Valorile obținute la adsorbția unui colorant sunt utile pentru estimarea ariei suprafeței specifice S, conform ecuației aplicată la o serie de sorbenți neconvenționali: (2.34) în care Ss este aria suprafeței specifice a sorbentului (m2 g-1), F este fracțiunea colorantului în produsul comercial, NAv este numărul lui Avogadro (6,019 1023 molecule mol-1), A este aria transversală a moleculei de colorant (m2), MW este masa moleculară a colorantului (g·mol-1). Trebuie menționat faptul că modelele izotermelor Langmuir și Freundlich sunt
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de sorbenți neconvenționali: (2.34) în care Ss este aria suprafeței specifice a sorbentului (m2 g-1), F este fracțiunea colorantului în produsul comercial, NAv este numărul lui Avogadro (6,019 1023 molecule mol-1), A este aria transversală a moleculei de colorant (m2), MW este masa moleculară a colorantului (g·mol-1). Trebuie menționat faptul că modelele izotermelor Langmuir și Freundlich sunt adecvate pentru a descrie adsorbția în intervale de timp reduse și sunt cele mai des utilizate. Un număr mare de lucrări
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Ss este aria suprafeței specifice a sorbentului (m2 g-1), F este fracțiunea colorantului în produsul comercial, NAv este numărul lui Avogadro (6,019 1023 molecule mol-1), A este aria transversală a moleculei de colorant (m2), MW este masa moleculară a colorantului (g·mol-1). Trebuie menționat faptul că modelele izotermelor Langmuir și Freundlich sunt adecvate pentru a descrie adsorbția în intervale de timp reduse și sunt cele mai des utilizate. Un număr mare de lucrări din literatura de specialitate conțin modelele izotermelor
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
a descrie adsorbția în intervale de timp reduse și sunt cele mai des utilizate. Un număr mare de lucrări din literatura de specialitate conțin modelele izotermelor Langmuir și Freundlich constatându-se frecvent că sunt adecvate pentru a descrie adsorbția unor coloranți cu sorbenți neconvenționali, fiind utilizate în special pentru microorganisme în cazul unui timp scurt de contact. b) Sistem multicomponent Pentru un sistem în care există mai mulți componenți este valabilă o formă modificată a izotermei Langmuir, care ține cont de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
k1. Modelul Lagergren nu s-a dovedit însă a fi întotdeauna eficient în reprezentarea datelor cinetice pe parcursul desfășurării adsorbției. În anumite cazuri, deși acest model furnizează o excelentă conformare a datelor cinetice experimentale, nu permite calcularea exactă a cantității de colorant adsorbit teoretic. În cazul modelelor cinetice multiple de pseudo-ordin unu reprezentarea log(qe-qt) funcție de timp poate cuprinde două sau trei porțiuni liniare, fiecare porțiune reprezentând un mecanism de reacție de pseudo-ordin unu. 2.3.2.2. Modelul Ho Ecuația vitezei
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
au fost considerate independent în acord cu presupunerea că cinetica a fost controlată de difuzia externă la începutul experimentului și apoi de difuzia intraparticule. McKay și al. (1985) au observat că difuzia în particulă este mult mai lentă decât deplasarea colorantului din soluție către suprafața externă solidă, din două motive: -datorită obstrucției mecanice mai mari față de mișcare dată de moleculele de la suprafață sau straturile superficiale; -atracțiile chimice dintre colorant și adsorbent. În timpul adsorbției colorantului în sistem static, moleculele de colorant ajung
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
au observat că difuzia în particulă este mult mai lentă decât deplasarea colorantului din soluție către suprafața externă solidă, din două motive: -datorită obstrucției mecanice mai mari față de mișcare dată de moleculele de la suprafață sau straturile superficiale; -atracțiile chimice dintre colorant și adsorbent. În timpul adsorbției colorantului în sistem static, moleculele de colorant ajung la suprafața adsorbentului mai rapid decât pot difuza în solid. Colorantul se acumulează la suprafață și se stabilește un pseudo-echilibru, iar în continuare adsorbția colorantului poate avea loc
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
particulă este mult mai lentă decât deplasarea colorantului din soluție către suprafața externă solidă, din două motive: -datorită obstrucției mecanice mai mari față de mișcare dată de moleculele de la suprafață sau straturile superficiale; -atracțiile chimice dintre colorant și adsorbent. În timpul adsorbției colorantului în sistem static, moleculele de colorant ajung la suprafața adsorbentului mai rapid decât pot difuza în solid. Colorantul se acumulează la suprafață și se stabilește un pseudo-echilibru, iar în continuare adsorbția colorantului poate avea loc doar cu aceeași viteză deoarece
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
deplasarea colorantului din soluție către suprafața externă solidă, din două motive: -datorită obstrucției mecanice mai mari față de mișcare dată de moleculele de la suprafață sau straturile superficiale; -atracțiile chimice dintre colorant și adsorbent. În timpul adsorbției colorantului în sistem static, moleculele de colorant ajung la suprafața adsorbentului mai rapid decât pot difuza în solid. Colorantul se acumulează la suprafață și se stabilește un pseudo-echilibru, iar în continuare adsorbția colorantului poate avea loc doar cu aceeași viteză deoarece concentrația la suprafață este micșorată prin
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
-atracțiile chimice dintre colorant și adsorbent. În timpul adsorbției colorantului în sistem static, moleculele de colorant ajung la suprafața adsorbentului mai rapid decât pot difuza în solid. Colorantul se acumulează la suprafață și se stabilește un pseudo-echilibru, iar în continuare adsorbția colorantului poate avea loc doar cu aceeași viteză deoarece concentrația la suprafață este micșorată prin adsorbția interioară. Reținerea colorantului poate fi corelată cu pătratul timpului pe o zonă largă de adsorbție pentru a obține difuzia colorantului în particulele de adsorbent. În
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
adsorbentului mai rapid decât pot difuza în solid. Colorantul se acumulează la suprafață și se stabilește un pseudo-echilibru, iar în continuare adsorbția colorantului poate avea loc doar cu aceeași viteză deoarece concentrația la suprafață este micșorată prin adsorbția interioară. Reținerea colorantului poate fi corelată cu pătratul timpului pe o zonă largă de adsorbție pentru a obține difuzia colorantului în particulele de adsorbent. În studiile de difuzie este posibil să se definească un parametru de viteză prin reprezentarea capacității de adsorbție în funcție de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pseudo-echilibru, iar în continuare adsorbția colorantului poate avea loc doar cu aceeași viteză deoarece concentrația la suprafață este micșorată prin adsorbția interioară. Reținerea colorantului poate fi corelată cu pătratul timpului pe o zonă largă de adsorbție pentru a obține difuzia colorantului în particulele de adsorbent. În studiile de difuzie este posibil să se definească un parametru de viteză prin reprezentarea capacității de adsorbție în funcție de rădăcina pătrată a timpului. Această dependență poate fi exprimată prin ecuația Webber-Morris, presupunând că dependența matematică se
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de adsorbent. Autorii au ajuns la concluzia că mecanismul este complex, implicând adsorbția la suprafața externă, difuzia în volum, chimiosorbția și alte interacțiuni (în principal interacțiuni hidrofile și hidrofobe). Tipul de proces de adsorbție guvernează viteza globală de îndepărtare a colorantului. Pentru o elucidare a datelor experimentale este necesară identificarea etapelor procesului de adsorbție. În mecanismul difuziei în particule, transportul adsorbatului are loc în porii adsorbentului, cu excepția unei mici cantități care se adsoarbe la suprafața externă. În cazul difuziei peliculare, transportul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 de străpungere 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
soluții apoase necesită diferite tipuri de cărbune activ, caracterizate prin capacități mari de adsorbție, dar și volum semnificativ al porilor și o arie a suprafeței specifice la care să contribuie în special mezopori, datorită dimensiunii relativ mari a moleculelor de colorant. Caracteristicile fizico-chimice ale cărbunelui activ depind de tipul de precursor utilizat și condițiile de activare. Carbonul activ se clasifică în funcție de mărime și formă în trei tipuri: pulbere, granulat și fibros, fiecare având aplicațiile sale specifice. Materialul precursor poate fi selectat
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
se datorează probabil încorporării heteroatomilor în matricea cărbunelui. 3.1.2. Mecanismul reținerii coloranților pe cărbune activ La adsorbția coloranților pe cărbune activ se presupune că au loc în paralel două mecanisme diferite: primul implică interacțiuni electrostatice între moleculele de colorant și grupele de suprafață ale cărbunelui activ, iar al doilea interacțiuni dispersive între moleculele de colorant și straturile superficiale ale cărbunelui activ (Pereira și al., 2003). În cazul coloranților cationici, interacțiunile electrostatice între moleculele de colorant și grupele superficiale ale
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]