8,202 matches
-
se obține Ecuația (20): (4.20) Este foarte simplu să se calculeze valoarea lui KSav prin Ecuația (4.20) conform dependenței liniare între ln(qe/(qe-q)) și t. Wu și al. (2006) au aplicat Ecuația (4.20) la biosorbția colorantului Acid Red GR. Practic, 100 mL soluție de colorant cu 100 mg L-1 s-au tratat cu 3 mL nămol anoxic cu o densitate inițială a granulelor de 39,2 kg m-3. Amestecul a fost agitat si s-au
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
care are loc biosorbția. În cazul biomasei bacteriene de Aeromonas (Hu, 1992) s-a stabilit că reținerea a 11 coloranți reactivi descrește de la pH 3,0 la 11,0, iar pH-ul optim pentru biosorbția lor este situat în domeniul acid. Același cercetător a investigat efectul pH-ului asupra reținerii a 6 coloranți reactivi, cu trei bacterii gram-negative (P. luteola, E. coli și Aeromonas sp.) și a relatat că biosorbția tuturor coloranților crește semnificativ cu scăderea pH-ului. Acest comportament este
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
în care are loc biosorbția (Fu și Viraraghavan, 2002a; Kaushik și Malik, 2008). Sarcina suprafeței fungice este determinată de pH-ul soluției și condiționează reținerea datorită grupelor anionice sau cationice ale colorantului. Capacitatea de biosorbție a biomasei fungice pentru coloranții acizi se intensifică cu descreșterea pH-ului, iar pentru coloranții bazici cu creșterea pH-ului. A fost stabilit pH-ul optim 2,0 pentru biosorbția colorantului reactiv Remazol Black B cu fungul R. arrhisus inactivat (Aksu și Tezer, 2000) și a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și Tezer, 2000) și a colorantului reactiv Remazol Blue cu 6 specii de fungi (Aksu și Dönmez, 2003). C. lipolytica a atins capacitatea maximă de biosorbție de 173,1 mg g-1 (colorant/biomasă uscată). Intensificarea reținerii coloranților acizi la pH acid este explicată, de asemenea, prin interacțiuni electrostatice între biomasă și ionii de colorant. Rezultatele obținute de Bayramoglu și Arica (2007) au fost comparabile cu cele corespunzătoare reținerii coloranților de către biosorbenții fungici menționați anterior și se bazează pe același mecanism. Pentru
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
sorbție a algei verzi Scenedesmus quadricauda, atât nativă cât și imobilizată, față de coloranții reactivi Remazol Brilliant Blue R, Reactive Blue 19 este atinsă la pH 2. În acest caz, atracția electrostatică se produce între biomasa de algă protonată la pH acid și anionii coloranților reactivi (Ergene și al., 2009). Efectul pH-ului inițial asupra vitezei de adsorbție a cationului colorantului Malachite Green (MG+) cu biosorbentul Chlorella neviabil a fost investigat la o cantitate de biosorbent de 2,0 g la 2
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
fi indus de competiția între cationi și coloranți pentru situsurile active. În cazul nămolului granular aerobic neviabil biosorbția trebuie de asemenea să se desfășoare la o concentrație corespunzătoare a sării. Figura 4.82 arată rezultatele testelor de biosorbție a colorantului Acid Yellow 17 cu nămol granular neviabil la concentrații ale NaCl de 0-3% (Gao și al., 2010). Pe măsură ce concentrația NaCl crește de la 0 la 1%, qe scade de la 18,98 la 10,44 mg g-1 și este mai mic în domeniul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
un anumit raport biomasă/colorant. Din acest motiv, majoritatea studiilor de biosorbție conțin și rezultatele referitoare la acest parametru. Creșterea adsorbției colorantului la doze mai mari de biosorbent poate fi atribuită disponibilității mai multor situsuri de adsorbție. Cantitatea de colorant Acid Violet reținută cu fungul Penicillium sp. (Anjaneya și al., 2009) crește cu creșterea concentrației biomasei (Figura 4.84), de la 0,9 mg g-1 la 5,9 mg g-1 pentru doze de biosorbent de 0,1-1,2 g. Simultan, procentul de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
mL efectul este foarte redus. Astfel, 1,5 g a fost considerat o doză optimă pentru studiile ulterioare (Binupriya și al., 2008). Constatări similare au fost înregistrate și în cazul biosorbentului bacterian P. macerans pentru coloranții Acid Blue 225 și Acid Blue 062 (la pH 1,0, timp de contact 90 minute, 25șC, colorant 100 mg L-1), îndepărtarea colorantului fiind neglijabilă peste doza de 1 g L-1(Çolak și al., 2009). Figura 4.85 reprezintă dependența qe față de cantitatea
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
colorantului fiind neglijabilă peste doza de 1 g L-1(Çolak și al., 2009). Figura 4.85 reprezintă dependența qe față de cantitatea de nămol granular aerobic neviabil în domeniul 0,8-4,5 g L-1, la concentrația inițială a colorantului Acid Yellow 17 de 65 mg L-1 (Gao și al., 2010). Capacitatea de biosorbție la echilibru pentru colorantul acid descrește cu creșterea dozei de nămol granular aerobic neviabil. Aceasta poate fi datorată descreșterii suprafaței totale de adsorbție disponibilă, rezultată din
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pH-ul soluției grupările funcționale ionizează gradat. Suprafața bisorbentului devine încărcată pozitiv la pH-ul scăzut al soluției, intensificându-se forțele electrostatice de respingere între coloranții cationici și biomasă. De aceea, coloranții reținuți pot fi desorbiți în condiții de pH acid existând însă inconvenientul unei poluări secundare (Yu și al., 2009b). Hidrosolul acid de TiO2 (pH = 2,0) cu activitate fotocatalitică mare poate fi utilizat ca un bun eluent. În primul rând are rolul de a regenera biomasa și apoi de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
la pH-ul scăzut al soluției, intensificându-se forțele electrostatice de respingere între coloranții cationici și biomasă. De aceea, coloranții reținuți pot fi desorbiți în condiții de pH acid existând însă inconvenientul unei poluări secundare (Yu și al., 2009b). Hidrosolul acid de TiO2 (pH = 2,0) cu activitate fotocatalitică mare poate fi utilizat ca un bun eluent. În primul rând are rolul de a regenera biomasa și apoi de a cataliza fotodegradarea coloranților desorbiți simultan. După adsorbția coloranților Rodamină B sau
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Rodamină B sau Albastru de metilen a fost testată posibilitatea de regenerare a biomasei. Eficiența eluției a fost de aproximativ 96%, când cea mai mare parte a colorantului reținut a fost desorbit și transferat de la suprafața biomasei în sistemul hidrosol acid. Biomasa regenerată poate fi ușor separată de hidrosol prin centrifugare. După spălarea cu o soluție de NaOH 0,01 mol L-1 și apă distilată, biomasa poate fi reutilizată în următorul ciclu al experimentului de adsorbție. Capacitatea de adsorbție a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
se obține o amplificare a situsurilor carboxil de pe suprafața biomasei, poate fi instrumentul de modificare utilizat pentru crearea unui biosorbent de înaltă performanță și regenerabil pentru coloranții cationici (Mao și al., 2009b). Studiile de desorbție au fost conduse în mediu acid (HCl) și alcalin (NaOH) cu biomasa fungică autoclavată de Trichoderma harzianum saturată cu colorant. Timpul necesar pentru desorbția coloranților Rhodamine 6G și Erioglaucine a fost de 75, respectiv 105 minute (Sadhasivam și al., 2009). La timpul optim, coloranții Rhodamine 6G
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
MB) a fost determinată prin cicluri de adsorbție-desorbție repetate, comparativ cu biomasa nativă (TVFB). Întrucât biosorbția maximă a MB s-a produs în condiții apropiate de pH neutru la bazic, MB adsorbit a fost recuperat în condiții de pH puternic acid. Eluentul HCl 0,1 M a favorizat desorbția colorantului cationic MB datorită repulsiei electrostatice (Saeed și al., 2009). S-a obținut o desorbție de >99% pentru ambii biosorbenți (TVFB și TVILS). TVILS și-a menținut capacitatea de adsorbție și s-
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
observă că biomasa de Corynebacterium glutamicum ar putea fi un biosorbent potențial pentru coloranții Reactive Black 5 și Reactive Red 4, conform capacității maxime de adsorbție de 419 mg g-1 și respectiv 485,1 mg g-1. În cazul adsorbției coloranțior Acid Blue 225 și Acid Blue 062 cu P. macerans datele de biosorbție au fost analizate utilizând izotermele Langmuir, Freundlich și Temkin. Figurile 4.89(a,b) confirmă că izoterma Langmuir a concordat cel mai bine, față de celelalte două modele de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Corynebacterium glutamicum ar putea fi un biosorbent potențial pentru coloranții Reactive Black 5 și Reactive Red 4, conform capacității maxime de adsorbție de 419 mg g-1 și respectiv 485,1 mg g-1. În cazul adsorbției coloranțior Acid Blue 225 și Acid Blue 062 cu P. macerans datele de biosorbție au fost analizate utilizând izotermele Langmuir, Freundlich și Temkin. Figurile 4.89(a,b) confirmă că izoterma Langmuir a concordat cel mai bine, față de celelalte două modele de izoterme testate (Çolak și
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
B, Remazol Turquoise Blue, Remazol Red pe K. marxianus IMB3 concordă cu modelul Langmuir, în timp ce Remazol Golden Yellow și Cibacron Orange nu se conformează acestui model. Izotermele Langmuir, Freundlich și BET au fost adecvate datelor experimentale obținute la biosorbția colorantului Acid Blue 29 cu fungul A. niger (Fu și Virarahavan, 2001b). Aceste izoterme nu au fost corespunzătoare pentru echilibrul biosorbției colorantului Congo Red pe A. niger pretratat cu NaHCO3, însă a fost adecvat modelul Radke-Prausnitz (Fu și Virarahavan, 2002a). În sistem
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
este cea autoclavată. Comparând valorile qm pentru sistemele de operare, cel cu aerare este mai eficient decât cel rotativ, deoarece asigură un contact continuu al biomasei cu soluția (Binupriya și al., 2008). În cazul studiilor de echilibru pentru biosorbția colorantului Acid Red 57 (AR57) cu celule uscate ale fungului filamentos Cephalosporium aphidicola modelele izotermelor Langmuir, Freundlich și Dubinin-Radushkevich (D-R) s-au conformat bine cu datele experimentale (Kiran și al., 2006). Capacitatea de biosorbție maximă a colorantului AR57 pe celule de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de C. aphidicola a fost de 109,41 mg g-1, obținută după timpul de contact optim cu 0,4 g L-1 biosorbent, la pH 1 și la temperatura de 20șC. Parametrii Langmuir, Freundlich și D-R pentru biosorbția colorantului Acid Red 57 pe fungul filamentos Cephalosporium aphidicola sunt prezentați în Tabelul 4.21. Izotermele menționate descriu bine datele experimentale, conducând la concluzia că suprafața fungică este constituită din zone de biosorbție omogene care alternează cu zone eterogene. Valorile RL calculate
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
o concentrație mare a colorantului recuperat într-un volum mic de eluant, în condițiile procesului optimizat. Se impune de a limita contactul eluantului cu biosorbentul, deoarece în condiții extreme ale procesului, când sunt întrebuințate pentru eluție soluții puternic alcaline sau acide, se produce o deteriorare morfologică a biosorbentului. De aceea, trebuie stabilită o viteză adecvată a eluentului care să favorizeze reutilizarea biosorbentului în mai multe cicluri. Desorbția colorantului MB adsorbit pe biomasa fungică a fost realizată cu HCl 0,1 M
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și alcalinitate, s-a comportat bine în procesul de biosorbție-desorbție a celor doi coloranți investigați (Methylene Blue și Reactive Black 5). Aceeași matrice a fost utilizată de Fu și Viraraghavan (2003) pentru imobilizarea biomasei fungului A. niger, pentru adsorbția coloranților Acid Blue 29, Basic Blue 9, Congo Red și Disperse Red 1 în sistem dinamic pe coloană. Pentru reținerea colorantului Reactive Blue MR (RBMR) pe o coloană cu biomasa autoclavată de Trametes versicolor Binupriya și al. (2007a) au aplicat modelul BDST
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și de stabilire a condițiilor optime de obținere. Rezultatele obținute în urma studiilor de echilibru și cinetice trebuie completate cu studii care să identifice mecanismele de adsorbție implicate. Pentru rumegușul natural se remarcă afinitatea în special pentru coloranții bazici. Coloranții anionici acizi și reactivi ridică mari probleme din punct de vedere al poluării. Rezultatele obținute la utilizarea biomasei pentru îndepărtarea coloranților acizi din apele reziduale specifice provenite de la vopsitorii arată că, uneori, modificarea chimică prin procedee relativ simple poate îmbunătăți substanțial caracteristicile
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
domeniul 0,35-0,85 vali/kg. Caracteristicile de adsorbție și desorbție ale coloranților pe lignoceluloze cuaternizate sunt comparabile cu cele ale materialelor cationice preparate din celuloză pură, care este un sorbent scump. Adsorbenți relativ ieftini, cu capacitate moderată pentru coloranți acizi, pot fi preparați din biomasa lignocelulozică. Conform prețului și a performanței, substratele lignocelulozice cuaternizate oferă cel mai bun potențial pentru tratamentul efluențior care conțin coloranți. Sorbția coloranților pe chitosan reprezintă o alternativă promițătoare pentru înlocuirea adsorbenților convenționali utilizați în scopul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
în scopul decolorării. Aplicarea chitosanului brut și a celui reticulat a dovedit că aceste materiale sunt eficiente, ieftine, netoxice și biocompatibile. Studiile au arătat că chitosanul are o mare afinitate pentru mai multe clase de coloranți, în special pentru cei acizi, reactivi și direcți, deși corelația între structura chimică a colorantului și a biosorbentului nu este complet elucidată. Datorită comportamentului deosebit în mediu acid este necesar de a fi stabilizat chimic, pentru recuperarea coloranților din soluții acide. Avantajul chitosanului față de alte
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
în special pentru cei acizi, reactivi și direcți, deși corelația între structura chimică a colorantului și a biosorbentului nu este complet elucidată. Datorită comportamentului deosebit în mediu acid este necesar de a fi stabilizat chimic, pentru recuperarea coloranților din soluții acide. Avantajul chitosanului față de alte polizaharide naturale este acela că structura sa polimerică permite modificări chimice fără dificultăți majore. Derivatizarea chimică a polimerului prin grefarea unor noi grupe funcționale poate fi utilizată pentru a crește eficiența adsorbției, pentru a îmbunătăți selectivitatea
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]