5,366 matches
-
integrat într-un complex chimic. Pe de altă parte, proteina celulară care a fixat colorantul își modifică proprietățile. Rolul substanțelor proteice în colorarea bacteriilor reiese din faptul că celulele bacteriene după deproteinizare, prin autoliză, își pierd capacitatea de a fixa coloranții. Natura amfoteră a proteinelor celulare determină afinitatea celulei bacteriene, atât pentru coloranții acizi, cât și pentru cei bazici. În general, celulele bacteriene au o afinitate mai mare pentru coloranții bazici, față de cei acizi. De aceea, în practica microbiologică se folosesc
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
a fixat colorantul își modifică proprietățile. Rolul substanțelor proteice în colorarea bacteriilor reiese din faptul că celulele bacteriene după deproteinizare, prin autoliză, își pierd capacitatea de a fixa coloranții. Natura amfoteră a proteinelor celulare determină afinitatea celulei bacteriene, atât pentru coloranții acizi, cât și pentru cei bazici. În general, celulele bacteriene au o afinitate mai mare pentru coloranții bazici, față de cei acizi. De aceea, în practica microbiologică se folosesc mai mult coloranții bazici. O serie de substanțe existente în învelișurile celulei
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
bacteriene după deproteinizare, prin autoliză, își pierd capacitatea de a fixa coloranții. Natura amfoteră a proteinelor celulare determină afinitatea celulei bacteriene, atât pentru coloranții acizi, cât și pentru cei bazici. În general, celulele bacteriene au o afinitate mai mare pentru coloranții bazici, față de cei acizi. De aceea, în practica microbiologică se folosesc mai mult coloranții bazici. O serie de substanțe existente în învelișurile celulei împiedică pătrunderea soluției colorate în interiorul celulelor bacteriene. Metodele elective de colorare se bazează pe diferențele de afinitate
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
a proteinelor celulare determină afinitatea celulei bacteriene, atât pentru coloranții acizi, cât și pentru cei bazici. În general, celulele bacteriene au o afinitate mai mare pentru coloranții bazici, față de cei acizi. De aceea, în practica microbiologică se folosesc mai mult coloranții bazici. O serie de substanțe existente în învelișurile celulei împiedică pătrunderea soluției colorate în interiorul celulelor bacteriene. Metodele elective de colorare se bazează pe diferențele de afinitate dintre substratul analizat și soluția de colorant. Metoda de colorație Gram, perfecționată în timp
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
în practica microbiologică se folosesc mai mult coloranții bazici. O serie de substanțe existente în învelișurile celulei împiedică pătrunderea soluției colorate în interiorul celulelor bacteriene. Metodele elective de colorare se bazează pe diferențele de afinitate dintre substratul analizat și soluția de colorant. Metoda de colorație Gram, perfecționată în timp, a permis gruparea tuturor bacteriilor în două subdiviziuni distincte: bacterii Gram pozitive și Gram negative. Mecanismul colorației Gram poate fi explicat ținând cont de fazele implicate. Prima fază, de colorare, corespunde adsorbției și
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de colorație Gram, perfecționată în timp, a permis gruparea tuturor bacteriilor în două subdiviziuni distincte: bacterii Gram pozitive și Gram negative. Mecanismul colorației Gram poate fi explicat ținând cont de fazele implicate. Prima fază, de colorare, corespunde adsorbției și difuziunii colorantului bazic (violet de metil, violet de gențiană sau cristal violet) în interiorul protoplasmei. Mordantul, respectiv soluția Lugol, reacționează cu colorantul dând naștere unui complex insolubil. În celulele bacteriilor Gram pozitive complexul mordant-colorant este puternic fixat de structura polizaharido-ribonucleoproteinică a peretelui celular
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Gram pozitive, amestecul de solvenți nu poate realiza solubilizarea complexului colorant-mordant, deoarece acesta este fixat pe ribonucleatul de Mg. Ultima fază este de fapt o fază auxiliară care corespunde recolorării celulelor decolorate de solvenții alcool-acetonă. Practic se realizează cu ajutorul unui colorant de fond, bazic, specific pentru protoplasmă, așa cum 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
care corespunde recolorării celulelor decolorate de solvenții alcool-acetonă. Practic se realizează cu ajutorul unui colorant de fond, bazic, specific pentru protoplasmă, așa cum 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
56000 cm2, în comparație cu 1 g celule 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 sub care este utilizat în experimente. Pentru nămolul deshidratat provenit din ape uzate (utilizat ca
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
bazici, ceea ce reflectă superioritatea primului sorbent (Grau, 1991). Parametrii caracteristici ai nămolului variază în funcție de sursa de obținere a biosorbentului și forma sub care este utilizat în experimente. Pentru nămolul deshidratat provenit din ape uzate (utilizat ca adsorbent pentru reținerea unor coloranți disperși) s-a obținut un diametru volumetric mediu al particulelor de 121 µm și aria suprafeței de 3,27 m2 g-1, stabilită prin metoda BET. Lățimea medie a porilor calculată cu metoda Barrett-Joyner-Halenda (BJH) a fost de 85,99 nm
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 Blue capacitatea maximă de adsorbție a fost de 70
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
a celulelor, la pH 3,0 (Hu, 1992). Pentru fungul Trametes versicolor (biomasă nativă și tratată termic) s-a realizat și studiul legat de valorile unghiului de contact, obținute cu trei lichide test diferite (apă, glicerină și diiodometan) și cu colorant adsorbit (Tabelul 4.3). Probele testate au valori diferite ale unghiului de contact, depinzând de proprietățile de suprafață. Forma nativă a fungului a fost hidrofobică (θ > 900). După tratamentul termic, cele mai multe entități hidrofobice de pe suprafața celulelor au fost îndepărtate, conform
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
cele mai multe entități hidrofobice de pe suprafața celulelor au fost îndepărtate, conform măsurătorilor unghiului de contact. Tratamentul termic conduce la creșterea caracterului hidrofil al suprafeței biomasei fungice comparativ cu forma nativă. Aceeași tendință a fost observată 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
celulelor au fost îndepărtate, conform măsurătorilor unghiului de contact. Tratamentul termic conduce la creșterea caracterului hidrofil al suprafeței biomasei fungice comparativ cu forma nativă. Aceeași tendință a fost observată 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
1000 m2 g-1 corespunzătoare cărbunelui activ. Este bine cunoscut că suprafața unică a cărbunelui activ față de alți adsorbenți este nepolară. Este evident faptul că volumul porilor/aria suprafeței particulelor în cazul biosorbentului nu este unul din factorii determinanți pentru reținerea colorantului MG din soluții apoase. Înseamnă că interacțiunea electrostatică între suprafața algei cu încărcare negativă și a adsorbatului cationic cu structură hidrofilă va fi semnificativă (Tsai și Chen, 2010). 4.3.3. Schimbul ionic Peretele celular al microorganismelor este primul component
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
carboxilic, carbonil și amino sunt protonate la pH mai mic decât 7, încât numărul de situsuri încărcate pozitiv crește. Biosorbția coloranților acizi crește datorită atracției electrostatice între suprafața încărcată pozitiv (-COOH2+; -NH3+) și grupele negative sulfonice (-SO3-) ale moleculei de colorant în mediu acid. Procesul de biosorbție a colorantului Reactive Orange 16 (Won și al., 2009a) cu biomasa reziduală de C. glutamicum evaluată ca biosorbent eficient a fost extrem de dependent de variația pH-ului (Figura 4.42). Reținerea a fost maximă
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
mai mic decât 7, încât numărul de situsuri încărcate pozitiv crește. Biosorbția coloranților acizi crește datorită atracției electrostatice între suprafața încărcată pozitiv (-COOH2+; -NH3+) și grupele negative sulfonice (-SO3-) ale moleculei de colorant în mediu acid. Procesul de biosorbție a colorantului Reactive Orange 16 (Won și al., 2009a) cu biomasa reziduală de C. glutamicum evaluată ca biosorbent eficient a fost extrem de dependent de variația pH-ului (Figura 4.42). Reținerea a fost maximă la valori de pH acid, a fost neglijabilă
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
variante de experimente (Figura 4.42), după cum urmează: de la pH 2 la pH 7; de la pH 7 la pH 2; de la pH 2 la pH 12; de la pH 12 la pH 2. În primul caz, capacitatea maximă de reținere a colorantului a fost atinsă în domeniul de pH din jurul valorii 3. Pe măsura creșterii pH-ului la 7, reținerea RO16 descrește rapid, iar la pH 7 a fost neglijabilă. Rezultatele coincid cu cele obținute de acești autori anterior (Won și al
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
rapid, iar la pH 7 a fost neglijabilă. Rezultatele coincid cu cele obținute de acești autori anterior (Won și al., 2004). În al doilea caz, o descreștere a pH-ului de la 7 la 2 conduce la o intensificare a reținerii colorantului, cu valoarea maximă observată la pH 2. Studiile anterioare au identificat pe biomasa protonată de C. glutamicum următoarele grupe funcționale importante: carboxil (B-COO−), fosfat (B-HPO4−) și amino (B-NH3+) (Won și al., 2004, 2005). În primul rând, grupele aminice ale biomasei
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
la pH 2. Studiile anterioare au identificat pe biomasa protonată de C. glutamicum următoarele grupe funcționale importante: carboxil (B-COO−), fosfat (B-HPO4−) și amino (B-NH3+) (Won și al., 2004, 2005). În primul rând, grupele aminice ale biomasei sunt responsabile pentru biosorbția colorantului reactiv. Deoarece colorantul RO16 este prezent în soluție apoasă sub formă anionică se va produce atracția electrostatică față de suprafața biomasei încărcată pozitiv. Se poate explica astfel biosorbția maximă în condiții de pH puternic acid. Cazurile 1 și 2 arată că
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
produce atracția electrostatică față de suprafața biomasei încărcată pozitiv. Se poate explica astfel biosorbția maximă în condiții de pH puternic acid. Cazurile 1 și 2 arată că este posibilă atât sorbția, cât și desorbția RO16. În al treilea caz, modelul sorbției colorantului a fost similar cazului 1 până la pH 7. Pe măsură ce pH-ul crește ulterior, reținerea se intensifică din nou și se atinge o valoare aproape constantă. În final, deși pH-ul s-a modificat de la 12 la 7, colorantul sorbit în
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
12 la 7, colorantul sorbit în condiții alcaline nu a fost desorbit, asemănător cazului 4. Sub valoarea pH-ului 7, reținerea a crescut considerabil, datorită unei sorbții adiționale datorată atracției electrostatice între grupele aminice protonate ale biomasei și moleculele de colorant încărcate negativ. În concluzie, fenomenul de sorbție care are loc la pH bazic s-a datorat unui alt tip de mecanism, diferit de cel bazat pe interacțiunea electrostatică biosorbent-colorant. De asemenea, se poate menționa că grupele de amină primară din
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]