2,747 matches
-
de mărimea particulelor. Această dependență dispare când particulele de chitosan sunt modificate prin formare de gel. Printre alți parametri care au un impact mare asupra adsorbției colorantului se numără și tipul de particule. Chitosanul poate fi prezent sub formă de geluri, fulgi, pulberi sau granule. Se preferă granulele de chitosan deoarece fulgii și pulberile nu sunt potrivite pentru utilizarea ca adsorbenți, datorită ariei lor mici a suprafeței și lipsei de porozitate. Granulele se prepară de obicei prin introducerea sub formă de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
g-1, iar cu granule 1103 mg g-1. Autorii au explicat acest rezultat prin faptul că granulele au o arie mai mare a suprafeței, comparativ cu fulgii. Guibal și al. (2003) au sugerat că ar fi mai interesantă utilizarea granulelor de gel în loc de fulgi, deoarece producerea de granule de gel scade cristalinitatea reziduală a polimerului, care îmbunătățește atât porozitatea, cât și proprietățile de difuzie ale materialului, datorită expansiunii rețelei de chitosan și creșterii ariei suprafeței specifice. Crini și al. (2008a) au observat
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
au explicat acest rezultat prin faptul că granulele au o arie mai mare a suprafeței, comparativ cu fulgii. Guibal și al. (2003) au sugerat că ar fi mai interesantă utilizarea granulelor de gel în loc de fulgi, deoarece producerea de granule de gel scade cristalinitatea reziduală a polimerului, care îmbunătățește atât porozitatea, cât și proprietățile de difuzie ale materialului, datorită expansiunii rețelei de chitosan și creșterii ariei suprafeței specifice. Crini și al. (2008a) au observat că granulele prezintă o capacitate de cel puțin
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
host-guest. β-CD a fost cuplată cu chitosan prin intermediul derivatului său monoclorotriazinic (Figura 3.28) (Martel și al., 2001). Adsorbția coloranților textili pe acest derivat arată că acest adsorbent prezintă o capacitatea superioară de adsorbție față de polimerul părinte și chiar față de gelurile pe bază de ciclodextrină-epiclorhidrină. A fost de asemenea investigată capacitatea de adsorbție a coloranților acizi și cationici pe chitosan modificat cu acizi grași superiori (Shimizu și al., 2005). Capacitatea chitosanului modificat de a adsorbi coloranți anionici la concentrații mai mari
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
adsorbția Reactive Red 189 pe granule funcționalizate cu EPI au raportat că raportul de funcționalizare nu afectează capacitatea de adsorbție. Un alt studiu a arătat că atât proprietățile fizice, cât și cele mecanice pot fi îmbunătățite prin funcționalizare. Chitosanul formează geluri la pH 5,5 și efluenții acizi pot limita sever utilizarea sa ca adsorbent în îndepărtarea coloranților prezenți în aceștia. Cestari și al. (2004) au propus utilizarea granulelor funcționalizate omogen. Autorii au raportat că granulele au fost nu numai insolubile
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
bază slabă și este insolubil în apă și solvenți organici, fiind solubil în soluții apoase acide diluate, cu pH<6,5, care pot transforma unitățile de glucozamină într-o formă solubilă R-NH3+. De asemenea, precipită în soluții alcaline sau formează geluri cu polianioni la pH-uri mai mici. Valoarea sa pKa depinde de gradul de deacetilere, tărie ionică și neutralizarea sarcinii grupărilor aminice. Practic, aceasta se situează între 6,5 și 6,7 pentru funcțiile aminice complet neutralizate (Guibal, 2005). Chitosanul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
asemenea, saturarea polimerului. Pentru a diminua influența modificărilor de pH chitosanul poate fi condiționat prin punerea în contact cu soluție de acid sulfuric (Gibbs și al., 2003) sau alți compuși chimici (Chatterjee și al., 2005). Se știe că granulele de gel de chitosan își pierd integritatea ca rezultat al solubilizării parțiale în solvenți acizi, deoarece protonarea grupelor aminice conduce la dizolvarea polimerului, făcându-l nepotrivit pentru reutilizare. Funcționalizarea granulelor de chitosan a fost propusă, dar poate rezulta o adsorbție redusă. Astfel
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
colorant acid și conține grupe sulfonice. Adsorbția mai accentuată a colorantului la pH mai mic se datorează probabil creșterii atracției electrostatice între moleculele de colorant încărcate negativ și grupările aminice pozitive. La pH 6,4, la care suprafața granulelor de gel de chitosan este neutră, adsorbția colorantului poate fi atribuită doar forțelor fizice. Pe baza unor modele s-a constatat că există orice posibilitate a formării legăturii de hidrogen între anumite componente ale moleculei de Roșu Congo, cum ar fi N
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
determinate solidele susupendate și cele volatile. 4.2.2.8. Biosorbenți viabili imobilizați Deosebit de atractivă din punct de vedere practic este varianta de utilizare a microorganismelor imobilizate. Există un număr limitat de lucrări referitoare la imobilizarea pe cale fizică (entrapare în geluri sau diferite suporturi ) a biomasei viabile. De exemplu, fungul A. fumigatus a fost entrapat în gel de carboximetilceluloză de sodiu, alginat de sodiu, amestec de alcool polivinilic și alginat de sodiu, chitosan (Wang și Hu, 2007; Wang și al., 2008
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
punct de vedere practic este varianta de utilizare a microorganismelor imobilizate. Există un număr limitat de lucrări referitoare la imobilizarea pe cale fizică (entrapare în geluri sau diferite suporturi ) a biomasei viabile. De exemplu, fungul A. fumigatus a fost entrapat în gel de carboximetilceluloză de sodiu, alginat de sodiu, amestec de alcool polivinilic și alginat de sodiu, chitosan (Wang și Hu, 2007; Wang și al., 2008). Microalga Scenedesmus quadricauda eficientă în biosorbția unor coloranți reactivi a fost utilizată în formă viabilă, entrapată
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
conduce la intrarea microorganismelor în interstiții ale materialului fibros sau poros, în timp ce atașarea conduce la aderența microorganismelor pe suprafețe datorită legăturilor chimice sau autoadeziune (Couto, 2009). Una din cele mai utilizate tehnici de imobilizare din practica biosorbției este entraparea în geluri insolubile (Vegliò și Beolchini, 1997). În acest scop pot fi utilizate mai multe medii de imobilizare, cum ar fi alginatul de sodiu și polisulfona (Vijayaraghavan și al., 2007), carboximetilceluloza (Wang și al., 2008) și alcoolul polivinilic (Chen și al., 2003
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de imobilizare, cum ar fi alginatul de sodiu și polisulfona (Vijayaraghavan și al., 2007), carboximetilceluloza (Wang și al., 2008) și alcoolul polivinilic (Chen și al., 2003; Wang și Ho 2007). Datorită structurilor lor dense, matricele de imobilizare bazate pe aceste geluri polimerice pot cauza rezistența la transferul de masă, conducând la o difuzie restricționată a colorantului (Vijayaraghavan și al., 2007). Sistemele pe bază de alginat sunt netoxice și adecvate imobilizării enzimelor și microorganismelor (Gemeiner și al., 1994). Alginații au fost probabil
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
o difuzie restricționată a colorantului (Vijayaraghavan și al., 2007). Sistemele pe bază de alginat sunt netoxice și adecvate imobilizării enzimelor și microorganismelor (Gemeiner și al., 1994). Alginații au fost probabil printre primii polimeri utilizați pentru entraparea unor biocatalizatori prin formarea gelului ionotropic sau prin polimerizarea polielectroliților prin ioni polivalenți. Gelurile hidrocoloidale formate sunt frecvent utilizate pentru entrapare prin formarea unei rețele ionice. Imobilizarea în gelurile de alginat este o tehnică rapidă, blândă, ieftină și versatilă. Cele mai bune rezultate s-au
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Sistemele pe bază de alginat sunt netoxice și adecvate imobilizării enzimelor și microorganismelor (Gemeiner și al., 1994). Alginații au fost probabil printre primii polimeri utilizați pentru entraparea unor biocatalizatori prin formarea gelului ionotropic sau prin polimerizarea polielectroliților prin ioni polivalenți. Gelurile hidrocoloidale formate sunt frecvent utilizate pentru entrapare prin formarea unei rețele ionice. Imobilizarea în gelurile de alginat este o tehnică rapidă, blândă, ieftină și versatilă. Cele mai bune rezultate s-au obținut cu concentrații relativ reduse de alginat de sodiu
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
al., 1994). Alginații au fost probabil printre primii polimeri utilizați pentru entraparea unor biocatalizatori prin formarea gelului ionotropic sau prin polimerizarea polielectroliților prin ioni polivalenți. Gelurile hidrocoloidale formate sunt frecvent utilizate pentru entrapare prin formarea unei rețele ionice. Imobilizarea în gelurile de alginat este o tehnică rapidă, blândă, ieftină și versatilă. Cele mai bune rezultate s-au obținut cu concentrații relativ reduse de alginat de sodiu cu masă moleculară mare. Alginații sunt săruri ale acidului alginic, care este materialul intracelular al
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
MM și GG și blocuri amestecate care conțin secvențe de unități M sau G (Figura 4.28). Formarea rețelei este indusă în soluțiile sărurilor de sodiu când se introduc cationi divalenți, de exemplu Ca2+. Înlocuirea Na+ prin Ca2+ conduce la geluri al căror caracter reologic și turbiditate depind de introducerea ionilor de Ca2+ prin difuzie (prin dializă) sau „in situ” adăugând săruri de calciu anorganice (cu controlul simultan al valorii pH-ului). Gelurile de alginat de calciu se prepară uzual sub
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
exemplu Ca2+. Înlocuirea Na+ prin Ca2+ conduce la geluri al căror caracter reologic și turbiditate depind de introducerea ionilor de Ca2+ prin difuzie (prin dializă) sau „in situ” adăugând săruri de calciu anorganice (cu controlul simultan al valorii pH-ului). Gelurile de alginat de calciu se prepară uzual sub formă de sfere, mai puțin frecvent sub formă de fibre sau foi. Ionii de Ca2+ se leagă preferențial la blocurile guluronat (G), după cum reiese din Figura 4.29. Secvențele guluronat în alginat
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
agregate cristaline. Ionii care cooperează la legare în decursul acestui proces se plasează în interiorul cavităților electronegative, conform modelului „egg-box”. Se presupune că asocierea decurge numai între două lanțuri (Figura 4.30). La concentrații mari de calciu se formează agregate superioare. Gelul de alginat de calciu apare ca o rețea polimerică tridimensională, cu spații interstițiale interconectate relativ larg. Dimensiunile acestor spații variază cu tipul de alginat utilizat. Imobilizarea microorganismelor într-o matrice polimerică reprezintă o soluție în utilizarea microorganismelor în special în
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
recoltare a masei de alge pentru utilizarea lor. Această problemă a fost înlăturată prin utilizarea algelor imobilizate. O variantă propune entraparea în sfere de alginat, metoda fiind simplă, ieftină, disponibilă. Datorită structurii dense a matricii de imobilizare bazate pe acest gel polimeric, în decursul imobilizării, celulele de alge își mențin activitățile lor respiratorii și fotosintetice. Algele imobilizate pot fi păstrate la temperaturi scăzute (+4șC), la întuneric, fiind capabile de a relua creșterea normală după mai mult de 12 luni de imobilizare
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
formându-se perle care conțin biomasa fungică imobilizată. După spălare și stabilizare în mediu apos perlele au fost uscate 3 zile la temperatura camerei (22 ± 1șC) (Fu și Viraraghavan, 2003). 4.2.6.8. Entraparea sporilor de A. fumigatus în gel de carboxilmetilceluloză pentru obținerea fungului imobilizat, viabil sau inactivat termic Fungul A. fumigatus a fost izolat din nămolul activ provenit dintr-un sistem de tratament al unor ape reziduale textile și a fost imobilizat prin entrapare prin mai multe variante
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
dezvoltat pe suprafața perlelor s-a realizat termic la 90șC (20 minute). Granulele preparate de CMC cu A. fumigatus imobilizat inactiv au fost păstrate într-un exicator pentru utilizare ulterioară. 4.2.6.9. Entraparea sporilor de A. fumigatus în gel de carboximetilceluloză de sodiu pentru obținerea fungului imobilizat, viabil O variantă (Wang și Ho, 2007) a metodei precedente utilizează pentru imobilizarea sporilor fungului A. fumigatus, carboximetilceluloza de sodiu (Na-CMC) în locul carboximetilcelulozei (Wang și al., 2008) Procedeul este similar, perlele cu
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Wang și Hu, 2007). Microstructura perlelor simple numai din Na-CMC și a celor cu fung imobilizat Na-CMC este prezentată în Figura 4.35. Imaginile SEM ale celor două tipuri de perle indică structuri diferite ale suprafeței acestora. Suprafața perlelor de gel a fost rugoasă, fără pori. Structura de suprafață a sferelor de Na-CMC imobilizate a fost afânată și fin poroasă, ceea ce facilitează difuzia coloranților. Creșterea fungului a avut loc uniform, fiind abundent pe suprafața sferelor, ceea ce dovedește că imobilizarea sporilor nu
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
a avut loc uniform, fiind abundent pe suprafața sferelor, ceea ce dovedește că imobilizarea sporilor nu a fost localizată. În plus, materialul are un preț de cost scăzut. Această distribuție uniformă a fungului conduce la biosorbția coloranților pe biomasa imobilizată pe gelul de Na-CMC. Modificarea aparentă a sferelor cu fung imobilizat înainte și după adsorbție este evidentă datorită culorii lor și a decolorării simultane a soluțiilor care conțin colorant. Acest fapt demonstrează că reacția principală este adsorbția de către suport și miceliu și
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
evidentă datorită culorii lor și a decolorării simultane a soluțiilor care conțin colorant. Acest fapt demonstrează că reacția principală este adsorbția de către suport și miceliu și nu biodegradarea de către miceliu. 4.2.6.10. Entraparea sporilor de A. fumigatus în gel de alginat pentru obținerea fungului imobilizat, viabil Ca suport de imobilizare s-a utilizat alginatul de sodiu (SA) cu viscozitate 150 mPa·s. 100 mL de soluție de SA (2%) și 1 mL suspensie de spori au fost omogenizate, apoi
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Na-CMC pentru a obține perlele cu fungul viabil imobilizat. La sferele de SA imobilizate, dezvoltarea masei miceliului este intensă și are loc o desprindere însemnată a miceliului de pe suprafața lor. 4.2.6.11. Entraparea sporilor de A. fumigatus în gel de alcool polivinilic și alginat pentru obținerea fungului imobilizat, viabil Un amestec de soluție de alcool polivinilic (PVA) (6%), SA (2%) și 1 mL suspensie de spori după omogenizare a fost injectat într-o soluție de clorură de calciu (4
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]