5,366 matches
-
ar putea să le respingă datorită prezenței unor interacțiuni hidrofobe puternice colorant-colorant. Există dovezi că și aglomerarea, un tip de interacțiune puternică dependentă de pH, poate fi implicată în legarea chitosan-colorant. Mecanismul de aglomerare este influențat de mărimea particulelor de colorant și capacitatea lor de a difuza în rețeaua internă poroasă. Nanoparticulele se aglomerează rapid după interacțiunea cu moleculele de colorant, ceea ce sugerează înlocuirea legăturilor de hidrogen între lanțurile polimerice prin interacțiuni electrostatice între colorant și aceste lanțuri (Hu și al
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
interacțiune puternică dependentă de pH, poate fi implicată în legarea chitosan-colorant. Mecanismul de aglomerare este influențat de mărimea particulelor de colorant și capacitatea lor de a difuza în rețeaua internă poroasă. Nanoparticulele se aglomerează rapid după interacțiunea cu moleculele de colorant, ceea ce sugerează înlocuirea legăturilor de hidrogen între lanțurile polimerice prin interacțiuni electrostatice între colorant și aceste lanțuri (Hu și al., 2006a). Așadar, se poate considera și un mecanism de aglomerare. Creșterea concentrației colorantului influențează mecanismul de aglomerare (Gibbs și al
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
este influențat de mărimea particulelor de colorant și capacitatea lor de a difuza în rețeaua internă poroasă. Nanoparticulele se aglomerează rapid după interacțiunea cu moleculele de colorant, ceea ce sugerează înlocuirea legăturilor de hidrogen între lanțurile polimerice prin interacțiuni electrostatice între colorant și aceste lanțuri (Hu și al., 2006a). Așadar, se poate considera și un mecanism de aglomerare. Creșterea concentrației colorantului influențează mecanismul de aglomerare (Gibbs și al., 2004). Mărimea agregatului colorantului poate influența difuzia acestuia, în special în cazul chitosanului cu
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
aglomerează rapid după interacțiunea cu moleculele de colorant, ceea ce sugerează înlocuirea legăturilor de hidrogen între lanțurile polimerice prin interacțiuni electrostatice între colorant și aceste lanțuri (Hu și al., 2006a). Așadar, se poate considera și un mecanism de aglomerare. Creșterea concentrației colorantului influențează mecanismul de aglomerare (Gibbs și al., 2004). Mărimea agregatului colorantului poate influența difuzia acestuia, în special în cazul chitosanului cu porozitate scăzută. Fenomenul de agregare este îmbunătățit în prezența electroliților în soluție și de tăria ionică. Unii autori au
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
legăturilor de hidrogen între lanțurile polimerice prin interacțiuni electrostatice între colorant și aceste lanțuri (Hu și al., 2006a). Așadar, se poate considera și un mecanism de aglomerare. Creșterea concentrației colorantului influențează mecanismul de aglomerare (Gibbs și al., 2004). Mărimea agregatului colorantului poate influența difuzia acestuia, în special în cazul chitosanului cu porozitate scăzută. Fenomenul de agregare este îmbunătățit în prezența electroliților în soluție și de tăria ionică. Unii autori au propus de asemenea interacțiuni hidrofile, respectiv hidrofobe, dependente de structura chitosanului
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
porozitate scăzută. Fenomenul de agregare este îmbunătățit în prezența electroliților în soluție și de tăria ionică. Unii autori au propus de asemenea interacțiuni hidrofile, respectiv hidrofobe, dependente de structura chitosanului (Crini și al., 2008a; 2008b; Delben și al., 1994). Adsorbția colorantului Reactive Yellow GR pe granule de chitosan funcționalizat cu GLU crește cu creșterea temperaturii, comportament datorat caracteristicilor intrinseci ale colorantului, care are o catenă liniară și relativ scurtă. Acest tip de colorant pătrunde în porțiunea interioară a microgranulelor cu creșterea
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de asemenea interacțiuni hidrofile, respectiv hidrofobe, dependente de structura chitosanului (Crini și al., 2008a; 2008b; Delben și al., 1994). Adsorbția colorantului Reactive Yellow GR pe granule de chitosan funcționalizat cu GLU crește cu creșterea temperaturii, comportament datorat caracteristicilor intrinseci ale colorantului, care are o catenă liniară și relativ scurtă. Acest tip de colorant pătrunde în porțiunea interioară a microgranulelor cu creșterea treptată a temperaturii. Începutul difuziei se pare că are loc după 35-90 min, de asemenea în dependență de temperatură (Cestari
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
al., 2008a; 2008b; Delben și al., 1994). Adsorbția colorantului Reactive Yellow GR pe granule de chitosan funcționalizat cu GLU crește cu creșterea temperaturii, comportament datorat caracteristicilor intrinseci ale colorantului, care are o catenă liniară și relativ scurtă. Acest tip de colorant pătrunde în porțiunea interioară a microgranulelor cu creșterea treptată a temperaturii. Începutul difuziei se pare că are loc după 35-90 min, de asemenea în dependență de temperatură (Cestari și al., 2004). În cazul adsorbției colorantului Reactive Blue RN pe același
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
relativ scurtă. Acest tip de colorant pătrunde în porțiunea interioară a microgranulelor cu creșterea treptată a temperaturii. Începutul difuziei se pare că are loc după 35-90 min, de asemenea în dependență de temperatură (Cestari și al., 2004). În cazul adsorbției colorantului Reactive Blue RN pe același sorbent apar interacțiuni intramoleculare între grupele SO3- și NH2, ambele poziționate pe același nucleu benzenic. În acest mod, aceste grupe SO3- se pare că sunt mai puțin eficiente în interacțiunea electrostatică cu grupele NH3+ ale
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
același sorbent apar interacțiuni intramoleculare între grupele SO3- și NH2, ambele poziționate pe același nucleu benzenic. În acest mod, aceste grupe SO3- se pare că sunt mai puțin eficiente în interacțiunea electrostatică cu grupele NH3+ ale microgranulelor. În plus, difuzia colorantului în porii adsorbentului este mai dificilă, deoarece colorantul are catene mai ramificate decât cel galben. Astfel, adsorbția colorantului albastru are loc practic doar la suprafața granulelor și cantitatea adsorbită scade cu creșterea temperaturii, la temperaturi mai mari procesul de desorbție
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și 35șC) are loc adsorbția predominantă la suprafață. Pe de altă parte, adsorbția crește cu creșterea temperaturii (45 și 50șC) și se pare că are loc difuzia, cu deschiderea treptată a porilor la temperaturi mai mari. Capacitatea de difuzie a colorantului roșu poate fi asociată și cu numărul relativ mare de grupări SO3- din molecula sa. Testarea modelelor cinetice indică cea mai mare aplicabilitate a modelului de pseudo-ordin doi (Annadurai și al., 2008; Chatterjee și al., 2007; Crini și al., 2008b
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
unor studii (Gorensek, 1999) temperaturi mai mari (>60șC) și valori mari de pH (>10) ar putea conduce la hidroliza coloranților reactivi, ceea ce afectează rezultatele experimentale. În soluții bazice, grupele aminice încărcate pozitiv se deprotonează, astfel încât interacțiunea electrostatică între chitosan și colorant devine mai slabă, iar colorantul adsorbit părăsește situsul de adsorbție al chitosanului. După desorbție, are loc a doua etapă de adsorbție, care repetă forma dinamică similară a primei etape de adsorbție. Pentru a adsorbi o cantitate similară de colorant sunt
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și colorant devine mai slabă, iar colorantul adsorbit părăsește situsul de adsorbție al chitosanului. După desorbție, are loc a doua etapă de adsorbție, care repetă forma dinamică similară a primei etape de adsorbție. Pentru a adsorbi o cantitate similară de colorant sunt necesare 7-10 ore, ceea ce arată că granulele pot fi reutilizate. Pentru a investiga posibilitatea reutilizării chitosanului în adsorbția coloranților Remazol Yellow Gelb 3RS (RY) și Basic Yellow 37 (BY) au fost realizate experimente în sistem static pe parcursul a 5
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și Lazaridis, 2009). Experimentele de adsorbție s-au realizat la pH 2 pentru RY, respectiv pH 10 pentru BY, iar desorbția la pH 10 pentru RY, respectiv pH 2 pentru BY. Performanța eluenților a fost satisfăcătoare (Figura 3.34). Desorbția colorantului reactiv de pe Ch-g-Aam și a celui bazic de pe Ch-g-Aa ar putea avea la bază următoarele reacții: În primul ciclu de sorbție-desorbție pulberile de chitosan prezintă un procent mai mare de desorbție comparativ cu granulele. Scăderea capacității de sorbție de la primul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pulberi ajunge la 15%. Acest fapt poate fi atribuit fie gradului mai mare de îmbibare a sorbenților sub formă de pulbere, fie diferenței în distribuția situsurilor active în matrice, care complică eventual procesul de desorbție. Reversibilitatea cantității importante reținute de colorant și ireversibilitatea cantității mici de colorant rămas sugerează că în procesul de adsorbție este implicată în principal adsorbția fizică și mai puțin chimiosorbția. Pentru a verifica aceste interacțiuni se pot analiza spectrele derivaților de chitosan cu și fără colorant (Figura
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
poate fi atribuit fie gradului mai mare de îmbibare a sorbenților sub formă de pulbere, fie diferenței în distribuția situsurilor active în matrice, care complică eventual procesul de desorbție. Reversibilitatea cantității importante reținute de colorant și ireversibilitatea cantității mici de colorant rămas sugerează că în procesul de adsorbție este implicată în principal adsorbția fizică și mai puțin chimiosorbția. Pentru a verifica aceste interacțiuni se pot analiza spectrele derivaților de chitosan cu și fără colorant (Figura 3.35). Interacțiunea dintre RY și
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de colorant și ireversibilitatea cantității mici de colorant rămas sugerează că în procesul de adsorbție este implicată în principal adsorbția fizică și mai puțin chimiosorbția. Pentru a verifica aceste interacțiuni se pot analiza spectrele derivaților de chitosan cu și fără colorant (Figura 3.35). Interacțiunea dintre RY și sorbenții pe bază de chitosan este susținută de deplasarea picului grupării carbonil și respectiv a ionului tripolifosfat. Picul grupării carbonil amidice a (Ch-g-Aam)b se modifică de la 1659 la 1652 cm-1, în timp ce pentru
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
în timp ce pentru (Ch-g-Aam)b și (Ch-g-Aa)b de la 1071 la 1062 cm-1, respectiv de la 1066 la 1050 cm-1. În mod analog, interacțiunile dintre colorantul BY și sorbenți pot fi confirmate prin deplasarea picurilor pentru derivații de chitosan cu și fără colorant. Au loc următoarele modificări: a) de la 1662 la 1674 cm-1 pentru (Ch)b, b) de la 1659 la 1666 cm-1 pentru (Ch-g-Aam)b și c) de la 1718 la 1657 cm-1 pentru (Ch-g-Aa)b. Mai mult, interacțiunea a fost verificată prin deplasarea
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pentru (Ch-g-Aa)b. Mai mult, interacțiunea a fost verificată prin deplasarea picului ionului tripolifosfat de la 1083 la 1067 cm-1 pentru (Ch)b, de la 1659 la 1666 cm-1 pentru (Ch-g-Aam)b și de la 1718 la 1657 cm-1 pentru (Ch-g-Aa)b. Pentru coloranții Acid Red 37 și Acid Blue 25 s-au aplicat trei cicluri de adsorbție/desorbție, cu utilizarea de soluții de NaOH și HCl ca agenți de desorbție. Procentul de desorbție a Acid Blue 25 de pe granule de chitosan atinge valoarea
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
mai mari în mediu bazic. Procentul de Eozină Y desorbită de pe nanoparticule de chitosan și viteza de desorbție cresc cu creșterea pH-ului. Procentul de desorbție este de aproximativ 60% după 60 min la pH 11, în timp ce 98,5% din colorant poate fi eluat la pH 12 în 150 min (Du și al., 2008). 3.4. Argile Argilele sunt cunoscute ca fiind materiale abundente, cu preț de cost scăzut și proprietăți bune de adsorbție. Acestea posedă o structură stratificată și sunt
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 se referă la o familie de argile non-metalice compuse în principal din silicat de sodiu
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Tabelul 3.7). Astfel, Espantaleon și al. (2003) au obținut o capacitate de adsorbție a Sella Fast Brown H pe bentonit de 350,5 mg g-1. Datorită suprafeței sale mari s-a sugerat că bentonitul este un adsorbent bun pentru coloranții bazici. Rezultate similare au fost obținute de Bagane și Guiza (2000), colorantul Basic Blue 9 fiind reținut în cantitate de 300 mg/g bentonit. Un alt tip de argilă, caolinitul, prezintă o capacitate de adsorbție de ~ 20 ori mai mare
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
reținut în cantitate de 300 mg/g bentonit. Un alt tip de argilă, caolinitul, prezintă o capacitate de adsorbție de ~ 20 ori mai mare decât alumina (Harris și al. 2001). Atun și al. (2003) au comparat capacitatea de îndepărtare a colorantului Basic Blue 9 cu pământ Fuller, respectiv cărbune activ comercial, argila prezentând o capacitate de adsorbție mai mare, pe lângă avantajul prețului de cost mai scăzut (0,04 $/kg) comparativ cu cel al cărbunelui activ comercial (CAC) (20 $/kg). Diatomitul prezintă
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de cost redus și proprietăților bune de sorbție. Izotermele de adsorbție au arătat că echilibrul de adsorbție s-a atins în 10 min. De asemenea, a fost investigată posibilitatea utilizării diatomitului pentru îndepărtarea coloranților reactivi (Al-Ghouti și al., 2003). Sorbția colorantului Acid Blue 9 pe un sorbent mixt (argilă activată și cărbune activ în proporție de 12:1) a fost studiată de Ho și Chiang (2001). 3.4.1. Argile naturale nemodificate Unii autori au investigat prin spectroscopie electronică de absorbție
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]