1,929 matches
-
este fuxina bazică, care este diferențiat de violetul de metil. 4.3.2. Adsorbția la suprafață Adsorbția implică legarea colorantului prin procese fizico-chimice și se presupune, în principal, că este controlată de către caracteristicile de suprafață ale biosorbentului. Biosorbția decurge prin adsorbția fizică și chimiosorbție pe și în interiorul peretelui celular fiind clar evidențiată și utilizată pentru prima dată în cazul bacteriilor (metoda Gram). Adsorbția la suprafața biomasei microbiene este caracteristică tuturor tipurilor de celule ale microorganismelor, dar are loc diferit, fiind dependentă
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
fizico-chimice și se presupune, în principal, că este controlată de către caracteristicile de suprafață ale biosorbentului. Biosorbția decurge prin adsorbția fizică și chimiosorbție pe și în interiorul peretelui celular fiind clar evidențiată și utilizată pentru prima dată în cazul bacteriilor (metoda Gram). Adsorbția la suprafața biomasei microbiene este caracteristică tuturor tipurilor de celule ale microorganismelor, dar are loc diferit, fiind dependentă de natura biosorbentului. Adsorbția marcantă se explică prin dimensiunile foarte mici ale celulelor microbiene, asemănătoare unor particule. La bacterii valoarea medie este
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pe și în interiorul peretelui celular fiind clar evidențiată și utilizată pentru prima dată în cazul bacteriilor (metoda Gram). Adsorbția la suprafața biomasei microbiene este caracteristică tuturor tipurilor de celule ale microorganismelor, dar are loc diferit, fiind dependentă de natura biosorbentului. Adsorbția marcantă se explică prin dimensiunile foarte mici ale celulelor microbiene, asemănătoare unor particule. La bacterii valoarea medie este de 0,5-1 μm 3-6 μm, iar raportul dintre suprafață și volum este foarte mare. De exemplu, 1 g de E. coli
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de drojdie care conține 8,3 109 celule și o suprafață de 9100 cm2. Mărimea considerabilă a acestei suprafețe reactive de la interfața celulă-mediu este deosebit de importantă, deoarece explică practic capacitatea microorganismelor de a concentra coloranții, din soluțiile lor diluate, prin adsorbție. Protistele eucariote, mai mari, cu tendința de sedimentare mai rapidă și cu un raport suprafață/volum mai mic, au o capacitate de adsorbție mai mică. S-a determinat aria suprafeței specifice a biosorbentului obținut din alga neviabilă Spirogyra I02 de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
este deosebit de importantă, deoarece explică practic capacitatea microorganismelor de a concentra coloranții, din soluțiile lor diluate, prin adsorbție. Protistele eucariote, mai mari, cu tendința de sedimentare mai rapidă și cu un raport suprafață/volum mai mic, au o capacitate de adsorbție mai mică. S-a determinat aria suprafeței specifice a biosorbentului obținut din alga neviabilă Spirogyra I02 de 0,154 m2 g-1, iar distribuția mărimii particulelor a fost de: 10% (< 20 μm), 50% (< 95 μm) și 90% (< 460 μm) (Venkata Mohan
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
1983) a indicat faptul că nămolul activ utilizat este foarte poros și are o arie a suprafeței cuprinsă între 40 - 140 m2 g-1 solid uscat, în timp ce aria suprafeței pentru cărbunele activ comercial variază de la 500 - 1400 m2 g-1. Proprietățile de adsorbție ale nămolului au fost similare cu ale cărbunelui activ constatate în studii care implică coloranții acizi, direcți, reactivi și bazici, ceea ce reflectă superioritatea primului sorbent (Grau, 1991). Parametrii caracteristici ai nămolului variază în funcție de sursa de obținere a biosorbentului și forma
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
a fost de 85,99 nm și volumul cumulat al porilor a fost de aproximativ 0,0264 cm3 g-1 (Figura 4.37) (Dhaouadi și M’Henni, 2009). Biomasa de Saccharomyces cerevisie inactivată prin temperatură ridicată are o capacitate mare de adsorbție, încă din primele 30 minute de contact, față de coloranții Basic Blue 86 (~ 90% ) și Methylene Blue(~ 96%) modificându-se nesemnificativ după 250 minute (Dulman și al., 2000). Și în cazul biomasei levurice uscate la 600C testată față de colorantul bazic Astrazone
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
minute de contact, față de coloranții Basic Blue 86 (~ 90% ) și Methylene Blue(~ 96%) modificându-se nesemnificativ după 250 minute (Dulman și al., 2000). Și în cazul biomasei levurice uscate la 600C testată față de colorantul bazic Astrazone Blue capacitatea maximă de adsorbție a fost de 70 mg g-1, comparativ cu 18,5 mg g-1, obținută pentru cărbunele activ comercial. Afinitatea deosebită a biosorbentului poate fi explicată prin particularitățile suprafeței biosorbentului (Farah și al., 2007). Reținerea coloranților pe suprafața celulelor biomasei a fost
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
mg g-1, comparativ cu 18,5 mg g-1, obținută pentru cărbunele activ comercial. Afinitatea deosebită a biosorbentului poate fi explicată prin particularitățile suprafeței biosorbentului (Farah și al., 2007). Reținerea coloranților pe suprafața celulelor biomasei a fost descrisă prin modelele de adsorbție aplicate la adsorbția coloizilor. S-a constatat că modelele Langmuir, Freundlich concordă, în general, cel mai bine cu datele experimentale (Dhaouadi și M’Henni, 2009). Hu (1991) a demonstrat capacitatea celulelor bacteriene izolate din nămolul activ provenit din industria textilă
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
cu 18,5 mg g-1, obținută pentru cărbunele activ comercial. Afinitatea deosebită a biosorbentului poate fi explicată prin particularitățile suprafeței biosorbentului (Farah și al., 2007). Reținerea coloranților pe suprafața celulelor biomasei a fost descrisă prin modelele de adsorbție aplicate la adsorbția coloizilor. S-a constatat că modelele Langmuir, Freundlich concordă, în general, cel mai bine cu datele experimentale (Dhaouadi și M’Henni, 2009). Hu (1991) a demonstrat capacitatea celulelor bacteriene izolate din nămolul activ provenit din industria textilă de a adsorbi
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
din nămolul activ provenit din industria textilă de a adsorbi 11 coloranți reactivi, incluzând Reactive Blue, Reactive Violet, Reactive Yellow și Procion Red G. Autorul a sugerat că o porțiune din peretele celular al Aeromonas sp. are o capacitate de adsorbție înalt specifică față de celulele intacte datorată ariei suprafeței mari a pereților celulari. La concentrații de 100 mg L−1 eficiența decolorării variază de la 12,9 la 94,3% și capacitatea de adsorbție maximă a Aeromonas sp. a fost de 27
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
celular al Aeromonas sp. are o capacitate de adsorbție înalt specifică față de celulele intacte datorată ariei suprafeței mari a pereților celulari. La concentrații de 100 mg L−1 eficiența decolorării variază de la 12,9 la 94,3% și capacitatea de adsorbție maximă a Aeromonas sp. a fost de 27,4 mg colorant pentru Procion Red G / g masă uscată a celulelor, la pH 3,0 (Hu, 1992). Pentru fungul Trametes versicolor (biomasă nativă și tratată termic) s-a realizat și studiul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pentru preparatele fungice care au reținut colorant față de probele martor fără colorant. Prin tratament termic au loc modificări ale proprietăților suprafeței, comparativ cu forma nativă, reflectate de unghiul de contact și de aceea are loc o modificare a capacității de adsorbție. Arica și Bayramoğlu (2007) au testat asemănător biomasele fungice de Lentinus sajor-caju nativă și tratată (Tabelul 4.4). Aceeași tendință a fost observată pentru preparate fungice diferite cu colorant reținut comparativ cu probele martor. Tratamentele fizice și chimice schimbă proprietățile
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
4). Aceeași tendință a fost observată pentru preparate fungice diferite cu colorant reținut comparativ cu probele martor. Tratamentele fizice și chimice schimbă proprietățile de suprafață ale formei native, producând modificarea unghiurilor de contact și în consecință se schimbă capacitatea de adsorbție. Preparatele fungice tratate termic au o capacitate de adsorbție mare față de biomasa nativă și cea tratată cu acid și bază (Figura 4.38). Pentru a obține informații preliminare asupra eficienței reținerii colorantului Malachit Green (MG) din soluții apoase utilizând microalga
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
diferite cu colorant reținut comparativ cu probele martor. Tratamentele fizice și chimice schimbă proprietățile de suprafață ale formei native, producând modificarea unghiurilor de contact și în consecință se schimbă capacitatea de adsorbție. Preparatele fungice tratate termic au o capacitate de adsorbție mare față de biomasa nativă și cea tratată cu acid și bază (Figura 4.38). Pentru a obține informații preliminare asupra eficienței reținerii colorantului Malachit Green (MG) din soluții apoase utilizând microalga neviabilă Chlorella comparativ cu cărbunele activ comercial, s-au
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
eficienței reținerii colorantului Malachit Green (MG) din soluții apoase utilizând microalga neviabilă Chlorella comparativ cu cărbunele activ comercial, s-au realizat experimentele în anumite condiții menționate în Figura 4.39. Se observă că nu există o proporționalitate între capacitatea de adsorbție a adsorbenților și proprietățile porilor lor. Aria suprafeței specifice a algei neviabile a fost mai mică de 1,0 m2 g-1, comparativ cu 1000 m2 g-1 corespunzătoare cărbunelui activ. Este bine cunoscut că suprafața unică a cărbunelui activ față de alți
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
În general, distribuția între două faze, dintre care una este un schimbător de ioni, iar cealaltă o soluție care conține compuși ionizabili, presupune un proces de schimb ionic. Studiul interacțiunilor dintre microorganisme neviabile și coloranți a demonstrat că fenomenele de adsorbție au loc pasiv, independent de activitatea metabolică. În general, peretele celular și membrana externă a celulei acționează ca o trapă pentru substanțele toxice prin intermediul unei multitudini de situsuri de adsorbție. Totuși, pe lângă acest echilibru, nu trebuie ignorate distribuțiile, care se
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
dintre microorganisme neviabile și coloranți a demonstrat că fenomenele de adsorbție au loc pasiv, independent de activitatea metabolică. În general, peretele celular și membrana externă a celulei acționează ca o trapă pentru substanțele toxice prin intermediul unei multitudini de situsuri de adsorbție. Totuși, pe lângă acest echilibru, nu trebuie ignorate distribuțiile, care se desfășoară fără participarea reacțiilor de schimb ionic și pe care le poate prezenta orice specie existentă în soluția din exteriorul unui schimbător de ioni tipic și în contact cu acesta
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pretratat cu NaHCO3 în soluție apoasă și au determinat că pH-ul optim este 6,0. Mecanismul biosorbției a fost explicat prin următoarele: suprafața biomasei fungice pretratate cu NaHCO3 devine parțial încărcată pozitiv, dar poate avea și anumite situsuri de adsorbție încărcate negativ. Prezența concentrațiilor mari de ioni de potasiu pe suprafața biomasei pretratate cu NaHCO3, conduce la o creștere a capacității de biosorbție. Astfel, pH-ul 6,0 a fost pH-ul optim pentru biosorbția colorantului Congo Red. La valori
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
suprafeței o încărcare negativă. În astfel de condiții va crește respingerea între anionii de Congo Red și biomasa fungică încărcată negativ. Va exista o competiție între OH- (la valori mari de pH) și anionii de Congo Red pentru situsurile de adsorbție încărcate pozitiv, care va descrește capacitatea de biosorbție. Existența grupelor funcționale (amino, carboxil și fosfat) pe biomasa fungică a fost pusă în evidență, de asemenea prin spectrele FTIR ale biomasei fungice Trametes versicolor native și tratate termic (Bayramoglu și Arica
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
preparatelor fungice s-au suprapus parțial peste banda grupei hidroxil de la 3500-3300 cm-1. Picurile intense din apropierea frecvențelor 1650, 1400 și 1240 cm-1 sunt cauzate de banda de întindere C=O a grupelor carbonil. Pentru grupele fosfat apar anumite picuri de adsorbție caracteristice, în jur de 1150 și 1078 cm-1, reprezentând vibrația de întindere P=O și respectiv P-OH. Banda între 610 și 535 cm-1 pentru preparatul fungic, reprezentând vibrația de forfecare C-N-C, este găsită numai în structura proteinei. Unele schimbări
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
redusă pentru cei trei coloranți (< 33 mg g-1) Prin modificarea chimică a biomasei, coloranții AO8, AB45, RO16 se rețin maxim 352, 196, respectiv 338 mg g-1. Se observă că în acest caz structura chimică a colorantului are rolul esențial în adsorbție și nu masa moleculară a adsorbatului (Figura 4.48). Analize FTIR efectuate asupra biomasei native de Penicillium chrysogenum, modificate chimic și după adsorbția unor coloranți anionici au relevat trasformările chimice și legarea coloranților pe suprafața biomasei. Spectrul obținut pentru biomasa
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
338 mg g-1. Se observă că în acest caz structura chimică a colorantului are rolul esențial în adsorbție și nu masa moleculară a adsorbatului (Figura 4.48). Analize FTIR efectuate asupra biomasei native de Penicillium chrysogenum, modificate chimic și după adsorbția unor coloranți anionici au relevat trasformările chimice și legarea coloranților pe suprafața biomasei. Spectrul obținut pentru biomasa nativă de P. chrysogenum (Figura 4.49) prezintă o bandă largă la 3500-3200 cm-1 și picuri de la 1552-1379 cm-1 care indică existența grupei
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
ionic. De asemenea, proteinele și lipidele oferă grupe funcționale capabile de legare a moleculelor de colorant. Aceste grupe funcționale astfel ca amino, carboxilic, sulfidril, fosfat și tiol, diferă în afinitatea lor și specificitate pentru legarea colorantului. Rezultatele obținute în cazul adsorbției coloranților bazic Basic Blue 86 și Methylene Blue cu o tulpină de S. cerevisiae inactivată prin temperatură a avut loc probabil prin același mecanism. Procesul este foarte rapid, echilibrul stabilindu-se în maxim 30 minute (Dulman și al., 2000). 4
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
caracteristice simetrice și asimmetrice ale grupărilor carboxilice (-OH, C=O), fosfat (P=O, P-OH, P-O-C) și amino (C-N, N-H), care confirmă prezența acestor grupări funcționale în nămolul protonat (Ashkenazy și al., 1997; Yee și al., 2004). Mecanismul adsorbției bazat pe interacțiuni electrostatice ale coloranților reactivi pe nămol protonat a fost concordant cu datele experimentale obținute. Conform structurii lor chimice, coloranții studiați sunt diferiți, și anume Reactive Red 4 (colorant reactiv) are patru grupări sulfonice care conferă încărcare negativă
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]