1,929 matches
-
bazic) este slab disociat și devine încărcat pozitiv în soluții apoase. Situsurile încărcate negativ ale nămolului protonat corespunzătoare grupărilor carboxil și fosfat sunt probabil situsuri adecvate de legare pentru MB. Grupa amino, care este pozitiv încărcată, este probabil responsabilă pentru adsorbția Reactive Red 4. Pe măsură ce pH-ul soluției crește, situsurile de legare încărcate negativ carboxilat și fosfat disociază mai mult, iar cele aminice încărcate pozitiv mai puțin, cu rezultate în creșterea reținerii Methylene Blue și diminuarea pentru Reactive Red 4 (Cai
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
brusc de la pH 5, și devine mai lentă până când pH-ul crește la 6,8, datorită respingerii între grupările încărcate negativ ale colorantului și grupele carboxil și fosfat de pe suprafața biosorbentului. Aceste exemple arată că datele experimentale concordă cu mecanismul adsorbției în principal prin interacțiune electrostatică a coloranților pe nămol protonat. În concluzie, dacă ne referim la diverșii biosorbenți investigați, originea și natura lor imprimă o anumită structură fizică, care alături de natura chimică a grupelor funcționale controlează performanța biosorbției 4.3
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Acești cercetători au constatat că Acid Yellow se reține puțin pe nămolul activ, fapt ce se corelează cu structura anionică a grupării cromoforice. În condiții normale de pH nămolul activ are o încărcare electrică negativă, care poate explica capacitatea de adsorbție redusă pentru acest colorant. Totuși, Dohanyos și al. (1978) au arătat că unii coloranți acizi pot fi reținuți pe nămol activ. Testările au fost efectuate pe 20 coloranți și conform rezultatelor obținute prezența grupelor hidroxil crește capacitatea de îndepărtare a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Y-24), Basic Red 18 (R-18), Basic Red 29 (R-29), Basic Blue 47 (B-47), Basic Blue 54 (B-54)). S-a observat că biomasa nu are afinitate pentru coloranții anionici și neionici, dar poate fi adecvată pentru coloranții cationici. Capacitatea maximă de adsorbție a acestor coloranți bazici respectă ordinea: B-47 > R-18 > V-3 > R-29 > Y-24 > B-54 > B-3. Rezultatele obținute au condus la concluzia că o serie de caracteristici ale colorantului influențează capacitatea de adsorbție a biomasei de nămol activ: structura chimică (structura moleculară
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
poate fi adecvată pentru coloranții cationici. Capacitatea maximă de adsorbție a acestor coloranți bazici respectă ordinea: B-47 > R-18 > V-3 > R-29 > Y-24 > B-54 > B-3. Rezultatele obținute au condus la concluzia că o serie de caracteristici ale colorantului influențează capacitatea de adsorbție a biomasei de nămol activ: structura chimică (structura moleculară a grupelor colorate, astfel ca antrachinonă, monoazo, oxazina, tiazol, azo sau triarilmetanice); tipul, numărul și poziția substituenților în molecula de colorant; caracterul bazic al colorantului datorită grupelor cromofore; masa moleculară a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și moleculele de colorant. Împiedicarea sterică se produce deoarece nu pot fi ocupate două sau mai multe situsuri active succcesive. Astfel, este mai puțin probabil ca cea mai mare moleculă să ocupe două sau mai multe situsuri active consecutive. Eficiența adsorbției este atribuită chimiosorbției datorită structurii chimice a suprafeței biomasei. Titrarea acido-bazică a evidențiat preponderența grupelor carboxilice. Spectrele FTIR au confirmat calitativ aceste rezultate și conform structurii coloranților solvatați se poate trage concluzia că se pot stabili legături cu grupările funcționale
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
în Figurile 4.55 și 4.56. Conform calculelor atomice s-a obținut distanța între cei doi atomi extremi ai moleculei de colorant studiate. Această distanță și conformația spațială a colorantului pot furniza informații cu privire la împiedicarea sterică care intevine în adsorbția colorantului pe biomasă. Pentru colorantul Vat Red 10, distanța a fost ~ 15,74 Å, iar pentru Vat Orange 11 ~ 20,86 Å. Se constată concordanța cu capacitățile maxime de adsorbție, obținute din izoterma Langmuir, de 73,1 mg g-1 (Vat
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
colorantului pot furniza informații cu privire la împiedicarea sterică care intevine în adsorbția colorantului pe biomasă. Pentru colorantul Vat Red 10, distanța a fost ~ 15,74 Å, iar pentru Vat Orange 11 ~ 20,86 Å. Se constată concordanța cu capacitățile maxime de adsorbție, obținute din izoterma Langmuir, de 73,1 mg g-1 (Vat Red 10) și 58,7 mg g-1 (Vat Orange 11). Yu și al. (2009a) au observat că viteza de adsorbție a unor coloranți bazici cu biomasa levurică modificată cu acid
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
20,86 Å. Se constată concordanța cu capacitățile maxime de adsorbție, obținute din izoterma Langmuir, de 73,1 mg g-1 (Vat Red 10) și 58,7 mg g-1 (Vat Orange 11). Yu și al. (2009a) au observat că viteza de adsorbție a unor coloranți bazici cu biomasa levurică modificată cu acid polimetacrilic urmează ordinea: Methylene Blue > Basic Magenta > Rhodamine B. Cea mai mare masă moleculară, cea mai mare mărime ionică și prezența grupei carboxilice au fost probabil motivele unui nivel de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
că grupele amino ale C. glutamicum au fost responsabile pentru legarea anionilor coloranților reactivi prin atracție electrostatică. În general, creșterea pH-ului crește sarcina negativă globală a suprafeței peretelui celular, până când toate grupele funcționale relevante sunt deprotonate, favorizând atracția și adsorbția cationilor colorantului. Va fi de așteptat ca anionii să interacționeze mult mai puternic cu celulele, odată cu creșterea numărului sarcinilor pozitive, datorită protonării grupelor funcționale la valori scăzute de pH. La valoarea optimă a pH-ului stabilită în urma rezultatelor experimentale asupra
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
din Tabelul 4.6 că valoarea lui qm diferă pentru coloranți în funcție de structura lor. Comparativ cu aceștia colorantul bazic Basic Blue 3 (BB3) se reține la un pH optim situat în domeniul bazic, iar qm are o valoare redusă. Deoarece adsorbția colorantului Reactive Orange 16 (RO16) pe biomasa de C. glutamicum a fost puternic influențată de pH, s-a utilizat analiza LC/MS pentru a separa și identifica speciile colorantului existente în soluții apoase la pH diferit, în domeniul 2,07-10
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
cu grupele de vinilsulfonă ale RO 16. Compoziția și caracterul chimic al soluției va afecta nu numai stuctura chimică a suprafeței bacteriene, ci și disocierea coloranților, cu formarea unor specii diferite. pH-ul este un factor esențial în procesul de adsorbție a coloranților deoarece influențează echilibrele acido- bazice la care participă colorantul. 4.3.5. Bioacumularea Se poate remarca un comportament diferit al microorganismelor viabile în raport cu diverși coloranți, care variază de la adsorbția propriu zisă ca unic proces de decolorare la biosorbția
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pH-ul este un factor esențial în procesul de adsorbție a coloranților deoarece influențează echilibrele acido- bazice la care participă colorantul. 4.3.5. Bioacumularea Se poate remarca un comportament diferit al microorganismelor viabile în raport cu diverși coloranți, care variază de la adsorbția propriu zisă ca unic proces de decolorare la biosorbția coloranților ca proces intermediar al unei degradări finale enzimatice (Fu și Viragaghavan, 2001a). Intensitatea etapei de biosorbție depinde de sistemul microorganism-colorant implicat. Constatarea că anumite specii microbiene vii pot acumula mai
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
al unei degradări finale enzimatice (Fu și Viragaghavan, 2001a). Intensitatea etapei de biosorbție depinde de sistemul microorganism-colorant implicat. Constatarea că anumite specii microbiene vii pot acumula mai mult colorant decât celulele neviabile este o dovadă în plus că nu numai adsorbția este implicată în acest proces de reținere (Dhaouadi și M’Henni, 2009). Mou și al. (1991) au izolat din sol o tulpină a fungului Myrothecium verrucaria care a prezentat o capacitate mare de decolorare a unor soluții de coloranți textili
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de coloranți textili. La adăugarea unei suspensii de celule umede de M. verrucaria în soluția de colorant, peste 50% colorant a fost îndepărtat în primele câteva minute și echilibrul a fost atins în aproximativ 10 ore, ceea ce indică faptul că adsorbția a avut loc repede. Apoi, colorantul reținut de celule a fost degradat lent (în mai mult de o săptămână), în funcție de structura colorantului. Pentru procesul de adsorbție cu acest fung nu a fost clar dacă are loc numai legarea externă a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
minute și echilibrul a fost atins în aproximativ 10 ore, ceea ce indică faptul că adsorbția a avut loc repede. Apoi, colorantul reținut de celule a fost degradat lent (în mai mult de o săptămână), în funcție de structura colorantului. Pentru procesul de adsorbție cu acest fung nu a fost clar dacă are loc numai legarea externă a colorantului la peretele celular sau atât legarea externă, cât și internă. Peste 70%, 86% și 95% din coloranții Orange II, 10B (blue) și respectiv RS (red
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
al. (1992) au studiat comportamentul celulelor intacte Myrothecium verrucaria și a celor tratate cu ultrasunete, incubate pentru 1 sau 24 ore în soluțiile celor trei de coloranți. După o oră, au adsorbit aproape aceeași cantitate de colorant. După 24 ore adsorbția colorantului se intensifică substanțial la celulele intacte față de celulele dezintegrate, sugerând că integritatea celulelor este foarte importantă pentru capacitatea de reținere internă. Celulele intacte au arătat o capacitate mare de adsorbție față de celulele dezintegrate pentru Orange II și RS, însă
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
adsorbit aproape aceeași cantitate de colorant. După 24 ore adsorbția colorantului se intensifică substanțial la celulele intacte față de celulele dezintegrate, sugerând că integritatea celulelor este foarte importantă pentru capacitatea de reținere internă. Celulele intacte au arătat o capacitate mare de adsorbție față de celulele dezintegrate pentru Orange II și RS, însă nu și pentru 10B. Colorantul legat de celule a fost recuperat prin extracție cu metanol, cu avantajul reciclării celulelor tratate, având capacitatea de legare a colorantului slab diminuată. Detergentul Tween a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
celulele dezintegrate pentru Orange II și RS, însă nu și pentru 10B. Colorantul legat de celule a fost recuperat prin extracție cu metanol, cu avantajul reciclării celulelor tratate, având capacitatea de legare a colorantului slab diminuată. Detergentul Tween a redus adsorbția colorantului. Coloranții sunt puternic atașați de de biomasa fungică, însă îndepărtarea lor necesită tratatea cu ultrasunete (în apă sau în Triton X-100) sau extracția cu metanol. Aceste rezultate sugerează că interacțiunile hidrofobice/hidrofilice sunt importante în legarea coloranților. Sugimori și
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
colorantul ca sursă de carbon. Pentru dezvoltarea microorganismului au fost utilizate medii sintetice cu pH 4,3 - 5, iar pentru determinarea spectrofotometrică a colorantului rămas în soluție s-a folosit extracția cu 1-butanol. Fungul este eficient, atingând un procent de adsorbție de 93% pentru 17 coloranți disperși în 120 ore și de 90% pentru colorantul Disperse Blue 60 (DB-60) la concentrații inițiale mari (500 mg L-1) în mediul de cultură. Celulele fungice sunt capabile de a îndepărta astfel de coloranți
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
mediul de cultură. Celulele fungice sunt capabile de a îndepărta astfel de coloranți din ape reziduale. După mojararea celulelor care conțin colorant și extracție cu solvent DB-60 a fost detectat integral în extract, încât reiese că îndepărtarea s-a datorat adsorbției colorantului de către celulele fungice și nu degradării în celule. Hu (1991) a demonstrat capacitatea celulelor bacteriene izolate din nămolul activ provenit din apele reziduale din industria textilă și sol de a adsorbi 11 coloranți reactivi, dintre care Reactive Blue, Reactive
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
reziduale din industria textilă și sol de a adsorbi 11 coloranți reactivi, dintre care Reactive Blue, Reactive Violet, Reactive Yellow și Procion Red G. Autorul a sugerat că o porțiune din peretele celular a 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 de îndepărtare a culorii variază de la 12,9 la 94,3%. Polman și Breckenridge (1996) au testat 30 specii de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
19) și cu sulf (Sulfur Black 1) din efluenții reziduali industriali simulați. Ei au utilizat ambele forme, viabile și inactivate, ale fiecărei specii și au observat că dintre cele 28 specii microbiene, 64% din formele inactivate au o capacitate de adsorbție mai mare pentru colorantul rezidual Reactive Black 5; printre cele 21 specii capabile de legarea colorantului rezidual Reactive Blue 19, 71% au fost mai eficente în legarea colorantului în formă inactivată decât în forma viabilă. Ei au sugerat că aceasta
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
cele 21 specii capabile de legarea colorantului rezidual Reactive Blue 19, 71% au fost mai eficente în legarea colorantului în formă inactivată decât în forma viabilă. Ei au sugerat că aceasta se poate datora unei creșteri a ariei suprafeței pentru adsorbție, din cauză că are loc o rupere a celulelor după inactivare. Dintre cele 26 specii capabile de a lega colorantul rezidual Sulfur Black 1, 54% au fost mult mai eficiente în stare viabilă. Un mecanism dominant de bioacumulare a fost constatat la
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
perle de carboximetilceluloză (CMC) (Wang și Hu, 2008). S-a evidențiat că acumularea globală are loc preponderent prin procese dependente de metabolism și numai 15-23% prin procese independente de metabolism. În cazul preparatelor imobilizate, pe lângă biosorbția de către miceliu, autorii semnalează adsorbția colorantului pe matricea de imobilizare. Toxicitatea colorantului joacă un rol important în îndepărtatea acestuia cu miceliul viabil. Figura 4.60 reflectă indirect toxicitatea colorantului Reactive Brilliant Blue KN-R, asupra miceliului imobilizat. S-a determinat cantitatea de biomasă uscată obținută după
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]