5,366 matches
-
și Siriphannon, 2009), obținându-se un adsorbent eficient pentru coloranții cationici Basic Blue 9 (BB9), Basic Blue 66 (BB66) și Basic Yellow 1 (BY1), cu cea mai bună reținere a colorantului BB66 (49,2 mg g-1, pentru concentrația inițială a colorantului de 500 mg L-1). Figura 3.39 arată că Na+-MMT prezintă o distanță d001 de 1,23 nm. După intercalarea cu chitosan, se observă valorile d aproximativ 1,36 nm și 2,25 nm. Reflexia largă la 2θ
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
plus, suprafața materialului silicatic conține silanol acid (prin alte grupări de suprafață), care conduce la o adsorbție nespecifică puternică și, deseori, ireversibilă. De aceea este necesar a se elimina caracteristicile negative ale acestor sorbenți. Pentru a accelera interacțiunea lor cu coloranții, suprafața silicei poate fi modificată utilizând agenți de cuplare silanici cu grupări funcționale aminice (Krysztafkiewicz și al., 2002), silicea modificată având o capacitate mai bună de a îndepărta coloranții acizi din efluenții colorați (Phan și al., 2000). Alte materiale silicatice
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
caracteristicile negative ale acestor sorbenți. Pentru a accelera interacțiunea lor cu coloranții, suprafața silicei poate fi modificată utilizând agenți de cuplare silanici cu grupări funcționale aminice (Krysztafkiewicz și al., 2002), silicea modificată având o capacitate mai bună de a îndepărta coloranții acizi din efluenții colorați (Phan și al., 2000). Alte materiale silicatice pentru îndepărtarea coloranților sunt dolomita, perlitul și sticla. Dolomita prezintă o capacitate bună de reținere a coloranților (Walker și al., 2003). Dolomita carbonizată are o capacitate mai mare de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
efluenții colorați (Phan și al., 2000). Alte materiale silicatice pentru îndepărtarea coloranților sunt dolomita, perlitul și sticla. Dolomita prezintă o capacitate bună de reținere a coloranților (Walker și al., 2003). Dolomita carbonizată are o capacitate mai mare de a îndepărta coloranții reactivi, comparativ cu cărbunele activ (950 mg g-1 pentru dolomită, respectiv 650 mg g-1 pentru cărbunele activ comercial). Mecanismul nu este încă pe deplin elucidat, presupunându-se a fi o combinație între precipitare și adsorbție. Perlitul este o rocă sticloasă
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
deplin elucidat, presupunându-se a fi o combinație între precipitare și adsorbție. Perlitul este o rocă sticloasă vulcanică, cu un conținut mare de siliciu, de obicei peste 70%, fiind ieftin și disponibil în multe țări. Utilizarea perlitului ca sorbent pentru coloranți a fost investigată pentru prima oară de către Demirbas și al. (2002), Dogan și Alkan (2003a; 2003b), Dogan și al. (2004), care au sugerat adsorbția fizică a coloranților pe perlit. De asemenea, perlitele de diferite tipuri și origine diferită au proprietăți
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
al., 2004; Karcher și al., 2001). Unii autori sugerează că modificarea chimică cu amine cuaternare conduce la mărirea capacității de sorbție (Benkli și al., 2005; Özdemir și al., 2004). Aplicabilitatea reală a acestor materiale în purificarea apelor reziduale care conțin coloranți este totuși foarte puțin cunoscută. Mecanismul de sorbție pe particulele de zeoliți este complex, datorită structurii lor poroase, suprafețelor încărcate, internă și externă, eterogenității mineralogice și altor imperfecțiuni ale suprafeței (Altin și al., 1998; Calzaferri și al., 2000). Oricum, se
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
se datorează în principal capacității lor de schimb ionic. Un zeolit natural cu faza principală clinoptilolit și compoziția chimică SiO2 (68,3%), Al2O3 (13,0%), CaO (2,1%), K2O (4,1%) și Fe2O3 (1,4%) a fost investigat pentru adsorbția colorantului Verde malachit. Capacitatea maximă de adsorbție este 5 10-5 mol g-1 la pH 6 și scade în prezența Pb2+cu 10-20%, în ambele cazuri adsorbția fiind un proces cinetic de pseudo-ordin unu (Wang și Ariyanto, 2007). Clinoptilolitul este un adsorbent
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
scade în prezența Pb2+cu 10-20%, în ambele cazuri adsorbția fiind un proces cinetic de pseudo-ordin unu (Wang și Ariyanto, 2007). Clinoptilolitul este un adsorbent eficient și pentru colorantul Toluidine Blue O, în condiții de pH alcalin (11). Cantitatea de colorant adsorbit crește cu creșterea pH-ului, ceea ce se explică prin interacțiunea electrostatică dintre colorantul cationic și suprafața încărcată negativ a zeolitului (Alpat și al., 2008). Adsorbția se conformează modelului Langmuir, atingându-se capacitatea maximă de 1,92 10-4 mol g-1
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
poate fi regenerat în procent de 60% prin calcinare și oxidare Fenton. Modificarea unui zeolit natural din Turcia (clinoptilolit) cu o amină cuaternară (bromură de hexadecil trimetil amoniu HTAB) a îmbunătățit capacitatea de reținere a materialului pentru o serie de coloranți reactivi azoici (Reactive Black 5, Reactive Red 239 și Reactive Yellow 176) (Benkli și al., 2005). Au fost realizate studii de reținere pe coloană, urmate de desorbție. Curbele de străpungere au fost construite în diferite condiții, stabilindu-se condițiile optime
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
g L-1 doză de adsorbent, pentru o viteză de curgere de 0,025 L min-1, cu rezultatele cele mai bune pentru colorantul negru. Calculele de acoperire a suprafeței zeolitului indică formarea unui bistrat care favorizează interacțiunea grupelor anionice ale colorantului cu suprafața cationică a zeolitului. Tufurile vulcanice zeolitice Mârșid și Nereju au fost utilizate pentru adsorbția unor coloranți textili (Dulman, 2005). S-a realizat analiza dispersă completă a celor două tufuri vulcanice indigene și au fost caracterizate fracțiunile în scopul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
cele mai bune pentru colorantul negru. Calculele de acoperire a suprafeței zeolitului indică formarea unui bistrat care favorizează interacțiunea grupelor anionice ale colorantului cu suprafața cationică a zeolitului. Tufurile vulcanice zeolitice Mârșid și Nereju au fost utilizate pentru adsorbția unor coloranți textili (Dulman, 2005). S-a realizat analiza dispersă completă a celor două tufuri vulcanice indigene și au fost caracterizate fracțiunile în scopul stabilirii modului în care se repartizează zeoliții în aceste fracțiuni. Date preliminare au indicat o selectivitate în reținerea
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
caracterului său polar turba poate fi eficientă în reținerea coloranților din soluție. Allen și al. (2004), Ho și McKay (1998b; 2003) și Ramakrishna și Viraraghavan (1997) au observat că turba tinde să aibă o mare capacitate de schimb cationic. Pentru coloranții acizi și bazici performanțele de adsorbție sunt comparabile cu cele ale cărbunelui activ, în timp ce pentru coloranții disperși este chiar mai bună. Utilizarea turbei brute are o serie de limitări, cum ar fi rezistență mecanică scăzută, afinitate mare pentru apă, tendința
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Ho și McKay (1998b; 2003) și Ramakrishna și Viraraghavan (1997) au observat că turba tinde să aibă o mare capacitate de schimb cationic. Pentru coloranții acizi și bazici performanțele de adsorbție sunt comparabile cu cele ale cărbunelui activ, în timp ce pentru coloranții disperși este chiar mai bună. Utilizarea turbei brute are o serie de limitări, cum ar fi rezistență mecanică scăzută, afinitate mare pentru apă, tendința de a se contracta și/sau umfla (Couillard, 1994). Tratarea chimică și dezvoltarea de granule imobilizate
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
este produs prin precipitarea ionilor metalici din apa reziduală cu hidroxid de calciu. Conține hidroxizi metalici insolubili și alte săruri. Unii autori (Netpradit și al. 2003; 2004) au investigat capacitatea de adsorbție a NHM și mecanismul prin care aceștia îndepărtează coloranții azoici reactivi. Ei au arătat că NHM este un adsorbent eficient încărcat pozitiv, cu o capacitate maximă ridicată de adsorbție a coloranților reactivi (48 - 62 mg g-1). Încărcarea coloranților este un factor important în adsorbție, datorită mecanismului de schimb ionic
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Cenuși ușoare Cenușa ușoară este un material rezidual care rezultă în cantități mari în urma proceselor de combustie. O sinteză a informațiilor din literatura de specialitate referitoare la utilizarea acestui tip de adsorbent pentru reținerea unor diverși poluanți, printre care și coloranți, a fost relizată de Wang și Wu (2006). Deși poate conține anumite substanțe periculoase, cum ar fi de exemplu metalele grele, este larg utilizată în industrie în mai multe țări (Janos și al., 2003). Cenușa de bagasă generată în industria
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pH 7; 170,33 mg g-1), Orange G (pH 4; 18,80 mg g-1) și Metil violet (pH 9; 26,25 mg g-1). Rezultate bune au obținut și Mane și al. (2007) la utilizarea aceluiași tip de adsorbent pentru reținerea colorantului Basic Green 4, cu capacitatea maximă de reținere de 133,33 mg g-1 (pH 2,9). Echilibrul se atinge după 5 ore, iar creșterea temperaturii are un efect favorabil asupra reținerii colorantului. Alte tipuri de adsorbenți neconvenționali cu preț de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
la utilizarea aceluiași tip de adsorbent pentru reținerea colorantului Basic Green 4, cu capacitatea maximă de reținere de 133,33 mg g-1 (pH 2,9). Echilibrul se atinge după 5 ore, iar creșterea temperaturii are un efect favorabil asupra reținerii colorantului. Alte tipuri de adsorbenți neconvenționali cu preț de cost redus sunt prezentate în Tabelul 3.9. 4. BIOSORBENȚI MICROBIOLOGICI 4.1. Biosorbția microbiologică În general, biosorbția definește procesul de adsorbție a unor substanțe diverse (inclusiv poluanți) din soluții apoase, prin
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
În general, biosorbția definește procesul de adsorbție a unor substanțe diverse (inclusiv poluanți) din soluții apoase, prin utilizarea unor materiale de natură biologică. Alături de sorbenții neconvenționali discutați anterior (Capitolul 3), o serie de microorganisme sunt capabile de a îndepărta diverși coloranți textili, exclusiv prin biosorbție. Se impune de a sublinia diferența dintre termenii de “biosorbție” și “bioacumulare” care ține cont de starea biomasei de natură microbiologică (Kaushik și Malik, 2009; Vijayaraghavan și Yun, 2008a). Biosorbția se bazează pe utilizarea biomasei neviabile
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
sunt eliberați în mediu (EPS solubili) avâd un anumit rol în menținerea viabilității speciei respective (Massé, 2004). În procesele de biosorbție se utilizează astfel de celule viabile capabile de a sintetiza și elibera acest tip special de biosorbent. Biosorbția unor coloranți din ape reziduale se produce prin intermediul EPS legați pe suprafața agregatelor celulare, sau prin asocieri ionice între EPS solubili cu masă moleculară mare încărcați negativ și cationii voluminoși a unor coloranți bazici. Bioacumularea spre deosebire de biosorbție este definită ca procesul activ
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și elibera acest tip special de biosorbent. Biosorbția unor coloranți din ape reziduale se produce prin intermediul EPS legați pe suprafața agregatelor celulare, sau prin asocieri ionice între EPS solubili cu masă moleculară mare încărcați negativ și cationii voluminoși a unor coloranți bazici. Bioacumularea spre deosebire de biosorbție este definită ca procesul activ, complex, de acumulare a unei substanțe toxice de către celulele vii și de depozitare intracelulară. Compusul toxic este adsorbit din soluție la suprafața celulelor (proces rapid), apoi este transportat și acumulat intracelular
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
celulelor (proces rapid), apoi este transportat și acumulat intracelular (proces lent). Traversarea membranei celulare are loc prin aportul ciclului metabolic al celulei (Malik, 2004). Bioacumularea poate decurge fără formarea de produși secundari, ceea ce înseamnă că nu a fost afectată structura colorantului, implicit cromoforul colorantului nu a fost transformat pe parcursul acumulării intracelulare (Wang și al., 2008). În alte cazuri însă, se produce o degradare a colorantului. Biodegradarea este un proces dependent de energie prin care are loc scindarea unor poluanți în produși
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
apoi este transportat și acumulat intracelular (proces lent). Traversarea membranei celulare are loc prin aportul ciclului metabolic al celulei (Malik, 2004). Bioacumularea poate decurge fără formarea de produși secundari, ceea ce înseamnă că nu a fost afectată structura colorantului, implicit cromoforul colorantului nu a fost transformat pe parcursul acumulării intracelulare (Wang și al., 2008). În alte cazuri însă, se produce o degradare a colorantului. Biodegradarea este un proces dependent de energie prin care are loc scindarea unor poluanți în produși secundari sau chiar
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Bioacumularea poate decurge fără formarea de produși secundari, ceea ce înseamnă că nu a fost afectată structura colorantului, implicit cromoforul colorantului nu a fost transformat pe parcursul acumulării intracelulare (Wang și al., 2008). În alte cazuri însă, se produce o degradare a colorantului. Biodegradarea este un proces dependent de energie prin care are loc scindarea unor poluanți în produși secundari sau chiar mineralizarea lor, datorită enzimelor intra sau extracelulare (Kaushik și Malik, 2009). Pentru unele microorganisme viabile acest mod de acțiune reprezintă o
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
reprezintă o alternativă pentru îndepărtarea acestui tip de poluanți și se bazează pe un comportament similar cu cel al unor sorbenți clasici. Biosorbenții microbiologici în stare naturală și derivații lor conțin o varietate de grupe funcționale care pot interacționa cu coloranți diverși din punct de vedere structural. S-a demonstrat că dintre cele două variante, biosorbția, comparativ cu bioacumularea posedă un potențial deosebit de a înlocui metodele convenționale pentru îndepărtarea coloranților (Aksu, 2005; Crini, 2006; Kaushik și Malik, 2009; Viraraghavan și Yun
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
sau dinamice (pe coloană). În același timp, trebuie să se ia în considerare proprietățile și comportamentul în mediu al coloranților implicați, în funcție de clasa din care fac parte (Capitolul 1) și tipul de produs utilizat. În anumite studii se apelează la coloranți puri considerați model din punct de vedere structural. Concluziile care se desprind în urma stabilirii parametrilor optimi de adsorbție pot da o orientare generală, dar se modifică în cazul testărilor produșilor comerciali care conțin alături de coloranții puri și alți componenți în
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]