468 matches
-
de lemn, chiar la concentrații mari, ceea ce este important pentru posibile aplicații practice. Deoarece surfactanții, în special cei anionici, sunt tipic prezenți în apele reziduale reale, s-a urmărit efectul dodecilsulfatului de sodiu (surfactant anionic), al bromurii de trimetilamoniu (surfactant cationic) și Triton X-100 (surfactant neionic) asupra adsorbției coloranților. S-a constatat că adsorbția colorantului bazic (Albastru de metilen) este doar ușor influențată de prezența surfactantului anionic, cu o ușoară creștere a eficienței adsorbției doar în cazul sorbentului tratat cu HCl
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Triton X-100 (surfactant neionic) asupra adsorbției coloranților. S-a constatat că adsorbția colorantului bazic (Albastru de metilen) este doar ușor influențată de prezența surfactantului anionic, cu o ușoară creștere a eficienței adsorbției doar în cazul sorbentului tratat cu HCl. Surfactantul cationic produce o ușoară scădere a eficienței adsorbției, cu excepția sorbentului tratat cu Na2CO3. Prezența Triton X-100 nu conduce la nici un efect notabil asupra adsorbției Albastrului de metilen. Adsorbția Egacid Orange nu este afectată de prezența surfactanților anionic și neionic și crește
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
a eficienței adsorbției, cu excepția sorbentului tratat cu Na2CO3. Prezența Triton X-100 nu conduce la nici un efect notabil asupra adsorbției Albastrului de metilen. Adsorbția Egacid Orange nu este afectată de prezența surfactanților anionic și neionic și crește ușor în prezența surfactantului cationic. 3.2.3.5. Influența temperaturii Temperatura are un efect important asupra procesului de adsorbție. Cu creșterea temperaturii se mărește viteza de difuzie a moleculelor de adsorbat prin stratul limită extern și porii interni ai particulelor de adsorbent. Modificarea temperaturii
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
adsorbție fizică (Gong și al., 2009). Efectul temperaturii asupra adsorbției Albastrului de metilen pe rumeguș de plop este mai puternic decît în cazul Metanil Yellow (Pekkuz și al., 2008). Rezultatele indică o adsorbție mai puternică a Albastrului de metilen (colorant cationic) decât a Metanil Yellow (colorant anionic), probabil datorită încărcării negative a suprafeței adsorbentului. În Tabelul 3.3 sunt prezentați parametrii termodinamici care caracterizează adsorbția unor coloranți pe diferite tipuri de rumeguș. 3.2.4. Adsorbția pe coloană Practic, operațiile în
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
soluții de acizi și este mai flexibil decât chitina sau celuloza, datorită unor proprietăți, cum ar fi biodegradabilitatea, biocompatibilitatea, bioadezivitatea, polifuncționalitatea, caracterul hidrofil și proprietățile de adsorbție (Rinaudo, 2006). Majoritatea acestor proprietăți ale chitosanului pot fi legate de natura sa cationică, unică între polizaharidele abundente și polimerii naturali. a b Utilizarea chitosanului în îndepărtarea coloranților prezintă o serie de avantaje, dar și dezavantaje. Dintre avantaje, cele mai importante sunt: biopolimer hidrofil cu preț de cost scăzut; material foarte abundent și larg
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
a b Utilizarea chitosanului în îndepărtarea coloranților prezintă o serie de avantaje, dar și dezavantaje. Dintre avantaje, cele mai importante sunt: biopolimer hidrofil cu preț de cost scăzut; material foarte abundent și larg disponibil în multe țări; resursă regenerabilă; polizaharid cationic (în mediu acid); nu este dăunător pentru mediu, acceptat public; capacitate importantă de legare pentru un număr mare de coloranți; cinetică rapidă de adsorbție; selectivitate mare în decolorarea atât a soluțiilor diluate, cât și a celor concentrate; sorbent flexibil. Ca
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
flexibil. Ca dezavantaje, se pot aminti: variabilitate în caracteristicile polimerului; performanța depinde de originea și metoda de tratare a polimerului, cât și de gradul de N-acetilare; sorbent neporos; necesită derivatizare chimică pentru a-și îmbunătăți performanța; ineficiența față de coloranții cationici (cu excepția cazului modificării prin derivatizare); sensibilitate față de pH; utilizare limitată în adsorbția pe coloană (limitări hidrodinamice, colmatarea coloanei); proces nedistructiv. 3.3.2. Chitosan brut și materiale pe bază de chitosan Chitosanul are trei tipuri de grupe funcționale reactive, o
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
asemenea că chitosanul decristalizat are același grad de deacetilare și masă moleculară ca cel original. Acesta adsoarbe coloranții anionici de două ori mai eficient decât chitosanul brut, datorită caracterului său amorf, dar prezintă o capacitate scăzută de adsorbție a coloranților cationici. Prezența cenușii în chitosanul decristalizat poate de asemenea juca un rol important în capacitatea crescută de legare a coloranților. Gibbs și al. (2003) au arătat că protonarea preliminară a grupărilor aminice obținută prin contactul cu soluție de H2SO4 reduce variația
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
utile legate de grefarea chimică a chitosanului cu liganzi specifici au fost sintetizate de unii autori (Jayakumar și al., 2002; Prabaharan și Mano, 2006). Singura clasă de coloranți pentru care chitosanul și chitosanul funcționalizat au afinitate mică sunt cei bazici (cationici). Pentru a rezolva această problemă, unii autori (Crini și al., 2008a; 2008b) au sugerat utilizarea derivaților de mono și di N-benzil sulfonat de chitosan pentru a îmbunătăți proprietățile de adsorbție a coloranților cationici și selectivitatea. Capacitățile maxime ale acestor
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
au afinitate mică sunt cei bazici (cationici). Pentru a rezolva această problemă, unii autori (Crini și al., 2008a; 2008b) au sugerat utilizarea derivaților de mono și di N-benzil sulfonat de chitosan pentru a îmbunătăți proprietățile de adsorbție a coloranților cationici și selectivitatea. Capacitățile maxime ale acestor adsorbenți pentru Basic Blue 9 și Basic Blue 3 au fost 121,9 și respectiv 166,5 mg g-1. Acești derivați pot fi utilizați ca adsorbenți hidrofobi în mediu acid fără nici o reacție de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
propus materiale noi obținute prin reacția chitosanului cu acizi grași superiori funcționalizați cu o grupare glicidil, pentru a introduce catene alifatice lungi. Autorii au observat că acești produși pot fi utilizați ca materiale eficiente de adsorbție a coloranților anionici și cationici. Uzun și Güzel (2004, 2005) au raportat că chitosanul carboximetilat este un adsorbent mai bun decât chitosanul brut pentru coloranții acizi, iar producerea sa nu este costisitoare. Grupele carboxilice grefate pe chitosan pot servi ca donori de electroni în mediu
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
carboximetilat este un adsorbent mai bun decât chitosanul brut pentru coloranții acizi, iar producerea sa nu este costisitoare. Grupele carboxilice grefate pe chitosan pot servi ca donori de electroni în mediu alcalin și conferă chitosanului capacitatea de a adsorbi coloranții cationici din soluții apoase (Jayakumar și al., 2005). Chao și al. (2004) au utilizat 4 tipuri de derivați ai fenolului: acid 4-hidroxibenzoic (BA); acid 3,4-dihidroxibenzoic (DBA), acid 3,4-dihidroxifenil-acetic (FA), acid hidrocafeic (CA), individual, ca substrate pentru tirozinază pentru a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
4 tipuri de derivați ai fenolului: acid 4-hidroxibenzoic (BA); acid 3,4-dihidroxibenzoic (DBA), acid 3,4-dihidroxifenil-acetic (FA), acid hidrocafeic (CA), individual, ca substrate pentru tirozinază pentru a fi grefate pe chitosan. Granulele de chitosan modificat sunt eficiente în adsorbția coloranților cationici, cum ar fi Cristal violet și Bismarck Brown Y. După reacția de grefare enzimatică grupele aminice rămase pe acest chitosan modificat își mențin capacitatea de a reține coloranții anionici. Adsorbția este de tip Langmuir, iar capacitatea maximă de adsorbție scade
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 ale colorantului crește cu creșterea gradului de substituție. Chitosanul modificat cu grad mai mic de substituție este
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
a adsorbi coloranți anionici la concentrații mai mari ale colorantului crește cu creșterea gradului de substituție. Chitosanul modificat cu grad mai mic de substituție este însă mai eficient comparativ cu cărbunele activ comercial, la concentrații mari ale colorantului. Pentru coloranții cationici chitosanul modificat chimic prezintă o bună eficiență a adsorbției. 3.3.4.3. Funcționalizare Pulberile de chitosan brut prezintă mai multe dezavantaje, cum ar fi proprietăți mecanice nesatisfăcătoare și rezistență termică slabă. O altă limitare importantă a materialului brut este
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Chiou și al., 2004). Trebuie specificat că în cazul cărbunelui activ comercial capacitatea de adsorbție pentru coloranții reactivi variază în general între 278 și 714 mg g-1 (Crini, 2006). Un alt avantaj al EPI este acela că nu elimină funcțiunea cationică a polimerului, care reprezintă situsurile majore de adsorbție a coloranților anionici. ). Funcționalizarea cu GLU (formarea funcțiunilor iminice) sau cu EDGE scade disponibilitatea funcțiunilor aminice pentru complexarea coloranților și la un raport mare de funcționalizare capacitatea de reținere scade dramatic. Chiou
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pozitivă a suprafeței, făcând astfel procesul de adsorbție sensibil la pH. Scăderea pH-ului conduce la un număr mai mare de ioni pozitivi de hidrogen disponibili pentru a protona grupa aminică a chitosanului, cu formarea unui număr mare de amine cationice. Crini și al. (2008a, 2008b) au arătat influența puternică a pH-ului asupra capacității de adsorbție a coloranților cationici pe chitosan grefat, care scade semnificativ cu creșterea pH-ului. Trebuie de asemenea menționate câteva constatări experimentale: în primul rând, grupele
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
mare de ioni pozitivi de hidrogen disponibili pentru a protona grupa aminică a chitosanului, cu formarea unui număr mare de amine cationice. Crini și al. (2008a, 2008b) au arătat influența puternică a pH-ului asupra capacității de adsorbție a coloranților cationici pe chitosan grefat, care scade semnificativ cu creșterea pH-ului. Trebuie de asemenea menționate câteva constatări experimentale: în primul rând, grupele aminice libere din chitosan sunt mult mai reactive și eficiente pentru a chelatiza poluanți, comparativ cu grupele acetil din
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
deși grupările hidroxil (în special în poziția C-3) pot contribui la adsorbție. Aproape toate proprietățile funcționale ale chitosanului depind de lungimea catenei, densitatea de sarcină și distribuția sarcinii și multe dintre proprietățile sale de sorbent derivă din natura sa cationică și comportamentul în soluție. La pH neutru aproximativ 50% din totalul grupelor aminice rămân protonate și teoretic disponibile pentru adsorbția coloranților. Existența grupelor aminice libere poate conduce la complexarea directă a coloranților care coexistă cu speciile anionice, în funcție de sarcina colorantului
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 cazul Eozinei Y. Această modificare ar conduce probabil la formarea de complecși între grupele aminice cationice și sulfatul de amoniu, care vor interacționa cu anionii colorantului. Adsorbția Roșu Congo pe chitosan crește cu scăderea pH-ului (Chatterjee și al., 2007). Pentru a stabili rolul pH-ului în procesul de adsorbție s-a determinat încărcarea suprafeței granulelor
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
că masa moleculară a colorantului constituie un factor major care influențează adsorbția, moleculele cu masă moleculară mai mică fiind mai puternic adsorbite pe chitosan. Crini și al. (2008a; 2008b) au constatat de asemenea o variație semnificativă în afinitatea unor coloranți cationici pe chitosan grefat, cu adsorbția minimă pentru Basic Blue 3 (166,5 mg g-1) și maximă pentru Basic Blue 9 (121,9 mg g-1), mărimea moleculei fiind un factor major care o influențează. 3.3.5.7. Tăria ionică În
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
al., 2004) au ajuns la concluzii diferite, arătând importanța accesibilității la situsuri și că aria mică a suprafeței specifice implică faptul că adsorbția fizică la suprafața granulelor nu este semnificativă. Crini și al. (2008a; 2008b) au studiat adsorbția unor coloranți cationici (Basic Blue 9, Basic Blue 3) pe chitosan grefat și au confirmat mecanismul de chimiosorbție prin interacțiuni electrostatice. Mecanismul de adsorbție depinde în principal de interacțiunea dintre suprafața chitosanului grefat și speciile adsorbite. Autorii au adăugat că mecanismul are loc
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
adsorbi specii încărcate pozitiv. Proprietățile lor de sorbție provin de asemenea și din aria mare a suprafeței și porozitatea ridicată (Alkan și al., 2004a). Argila montmorillonitică are cea mai mare arie a suprafeței și cea mai mare capacitate de schimb cationic. Prețul său de cost este de ~ 20 ori mai mic decât acela al cărbunelui activ comercial (Babel și Kurniawan, 2003). În ultimii ani există un interes crescut în utilizarea mineralelor argiloase, cum ar fi bentonitul, caolinitul, diatomitul, pământul Fuller, datorită
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Kurniawan, 2003). În ultimii ani există un interes crescut în utilizarea mineralelor argiloase, cum ar fi bentonitul, caolinitul, diatomitul, pământul Fuller, datorită capacității lor de a adsorbi nu numai molecule anorganice, ci și organice, prezentând o afinitate mare pentru coloranții cationici și anionici. Capacitatea de sorbție a coloranților bazici este mult mai mare decât pentru coloranții acizi, datorită sarcinilor ionice ale coloranților și caracterului argilei. Cele mai utilizate argile ca adsorbenți sunt cele din grupul montmorillonit/smectit și caolinit. Grupa smectitului
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
unitățile tetraedrice și octaedrice ale rețelei cristaline de 2:1. Substituția sa izomorfă conduce la diferite tipuri de smectit și o încărcare permanentă netă echilibrată de cationi, astfel încât apa se poate deplasa între straturile rețelei cristaline, conducând la un schimb cationic reversibil și proprietăți foarte plastice. Grupa smectitului include mineralele dioctaedrice montmorillonit, beidellit, nontronit, bentonit și cele trioctaedrice hectorit (bogat în Li), saponit (bogat în Mg) și sauconit (bogat în Zn). Grupa caolinitului include mineralele dioctaedrice caolinit, dickit, nacrit și halloysit
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]