252 matches
-
ecuația Temkin, variația energiei de adsorbție și constanta de echilibru Temkin poate fi calculată din panta și din interceptul reprezentării valorilor θ față de Ce (Tabelul 2.2). 2.3.1.7. Modelul Fowler-Guggenheim Izoterma Fowler-Guggenheim consideră interacțiunile secundare ale moleculelor adsorbite, iar ecuația corespunzătoare este: (2.46) în care KFG este constanta de echilibru Fowler-Guggenheim (L mg-1), θ este fracțiunea acoperită, R este constanta universală a gazelor, T temperatura (K) și W este energia de interacțiune între moleculele adsorbite (kJ mol-1
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
ale moleculelor adsorbite, iar ecuația corespunzătoare este: (2.46) în care KFG este constanta de echilibru Fowler-Guggenheim (L mg-1), θ este fracțiunea acoperită, R este constanta universală a gazelor, T temperatura (K) și W este energia de interacțiune între moleculele adsorbite (kJ mol-1). Ecuația Fowler-Guggenheim este una din cele mai simple ecuații care ține cont de interacțiunile secundare. Căldura de adsorbție variază liniar cu încărcarea. Dacă interacția între moleculele adsorbite este de atracție (W este pozitiv), căldura de adsorbție va crește
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
T temperatura (K) și W este energia de interacțiune între moleculele adsorbite (kJ mol-1). Ecuația Fowler-Guggenheim este una din cele mai simple ecuații care ține cont de interacțiunile secundare. Căldura de adsorbție variază liniar cu încărcarea. Dacă interacția între moleculele adsorbite este de atracție (W este pozitiv), căldura de adsorbție va crește cu încărcarea și ca o consecință a creșterii interacției între moleculele adsorbite. Dacă căldura de adsorbție măsurată arată o creștere cu referire la încărcare, aceasta indică interacție secundară pozitivă
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
care ține cont de interacțiunile secundare. Căldura de adsorbție variază liniar cu încărcarea. Dacă interacția între moleculele adsorbite este de atracție (W este pozitiv), căldura de adsorbție va crește cu încărcarea și ca o consecință a creșterii interacției între moleculele adsorbite. Dacă căldura de adsorbție măsurată arată o creștere cu referire la încărcare, aceasta indică interacție secundară pozitivă între moleculele adsorbite. Dacă interacția între moleculele adsorbite este de repulsie (W este negativ), căldura de adsorbție va descrește cu încărcarea. Când nu
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
atracție (W este pozitiv), căldura de adsorbție va crește cu încărcarea și ca o consecință a creșterii interacției între moleculele adsorbite. Dacă căldura de adsorbție măsurată arată o creștere cu referire la încărcare, aceasta indică interacție secundară pozitivă între moleculele adsorbite. Dacă interacția între moleculele adsorbite este de repulsie (W este negativ), căldura de adsorbție va descrește cu încărcarea. Când nu există nici o interacțiune între moleculele adsorbite (W=0), ecuația Fowler-Guggenheim se va reduce la expresia ecuației Langmuir. Forma liniară a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de adsorbție va crește cu încărcarea și ca o consecință a creșterii interacției între moleculele adsorbite. Dacă căldura de adsorbție măsurată arată o creștere cu referire la încărcare, aceasta indică interacție secundară pozitivă între moleculele adsorbite. Dacă interacția între moleculele adsorbite este de repulsie (W este negativ), căldura de adsorbție va descrește cu încărcarea. Când nu există nici o interacțiune între moleculele adsorbite (W=0), ecuația Fowler-Guggenheim se va reduce la expresia ecuației Langmuir. Forma liniară a izotermei Fowler-Guggenheim este arătată în
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
arată o creștere cu referire la încărcare, aceasta indică interacție secundară pozitivă între moleculele adsorbite. Dacă interacția între moleculele adsorbite este de repulsie (W este negativ), căldura de adsorbție va descrește cu încărcarea. Când nu există nici o interacțiune între moleculele adsorbite (W=0), ecuația Fowler-Guggenheim se va reduce la expresia ecuației Langmuir. Forma liniară a izotermei Fowler-Guggenheim este arătată în Tabelul 2.2. 2.3.1.8. Modelul Kiselev Ecuația Kiselev este cunoscută ca izoterma de adsorbție în strat monomolecular localizat
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Ecuația Kiselev este cunoscută ca izoterma de adsorbție în strat monomolecular localizat exprimată prin: (2.47) în care K1 este constanta de echilibru Kiselev (L mg-1), θ este fracțiunea acoperită și Kn este constanta de formare a complexului între moleculele adsorbite. Forma liniară a izotermei Kiselev este dată în Tabelul 2.2. 2.3.1.9. Modelul Hill-de Boer Ecuația (2.48) cunoscută ca ecuația Hill-de Boer, ia în considerare interacțiunile între moleculele adsorbite: (2.48) în care K1 este constanta
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
constanta de formare a complexului între moleculele adsorbite. Forma liniară a izotermei Kiselev este dată în Tabelul 2.2. 2.3.1.9. Modelul Hill-de Boer Ecuația (2.48) cunoscută ca ecuația Hill-de Boer, ia în considerare interacțiunile între moleculele adsorbite: (2.48) în care K1 este constanta Hill-de Boer (L mg-1), θ este fracțiunea acoperită, R este constanta universală a gazelor, T temperatura (K) și K2 este constanta energetică a interacției între moleculele adsorbite (kJ mol-1). O valoare pozitivă a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
ia în considerare interacțiunile între moleculele adsorbite: (2.48) în care K1 este constanta Hill-de Boer (L mg-1), θ este fracțiunea acoperită, R este constanta universală a gazelor, T temperatura (K) și K2 este constanta energetică a interacției între moleculele adsorbite (kJ mol-1). O valoare pozitivă a lui K2 dovedește atracția între speciile adsorbite și valoarea negativă respingerea, ceea ce înseamnă că afinitatea aparentă crește cu încărcarea când există atracție între speciile adsorbite și descrește cu încărcarea când există repulsie între speciile
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
constanta Hill-de Boer (L mg-1), θ este fracțiunea acoperită, R este constanta universală a gazelor, T temperatura (K) și K2 este constanta energetică a interacției între moleculele adsorbite (kJ mol-1). O valoare pozitivă a lui K2 dovedește atracția între speciile adsorbite și valoarea negativă respingerea, ceea ce înseamnă că afinitatea aparentă crește cu încărcarea când există atracție între speciile adsorbite și descrește cu încărcarea când există repulsie între speciile adsorbite. Forma liniară a izotermei Hill-de Boer este prezentată în Tabelul 2.2
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și K2 este constanta energetică a interacției între moleculele adsorbite (kJ mol-1). O valoare pozitivă a lui K2 dovedește atracția între speciile adsorbite și valoarea negativă respingerea, ceea ce înseamnă că afinitatea aparentă crește cu încărcarea când există atracție între speciile adsorbite și descrește cu încărcarea când există repulsie între speciile adsorbite. Forma liniară a izotermei Hill-de Boer este prezentată în Tabelul 2.2. În continuare vor fi discutate pe scurt câteva modele cu trei parametri. 2.3.1.10. Modelul Redlich-Peterson
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
kJ mol-1). O valoare pozitivă a lui K2 dovedește atracția între speciile adsorbite și valoarea negativă respingerea, ceea ce înseamnă că afinitatea aparentă crește cu încărcarea când există atracție între speciile adsorbite și descrește cu încărcarea când există repulsie între speciile adsorbite. Forma liniară a izotermei Hill-de Boer este prezentată în Tabelul 2.2. În continuare vor fi discutate pe scurt câteva modele cu trei parametri. 2.3.1.10. Modelul Redlich-Peterson a) Sistem monocomponent Modelul empiric Redlich-Peterson (1959) îmbunătățește concordanța prin
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Modelul Lagergren nu s-a dovedit însă a fi întotdeauna eficient în reprezentarea datelor cinetice pe parcursul desfășurării adsorbției. În anumite cazuri, deși acest model furnizează o excelentă conformare a datelor cinetice experimentale, nu permite calcularea exactă a cantității de colorant adsorbit teoretic. În cazul modelelor cinetice multiple de pseudo-ordin unu reprezentarea log(qe-qt) funcție de timp poate cuprinde două sau trei porțiuni liniare, fiecare porțiune reprezentând un mecanism de reacție de pseudo-ordin unu. 2.3.2.2. Modelul Ho Ecuația vitezei de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
sau în rezistența la difuzia în interiorul porilor. Acest model se exprimă cu relația: (2.65) în care F este fracțiunea de solut adsorbit la timpul t, iar Bt este funcție de F. (2.66) în care q și qe reprezintă cantitatea adsorbită (mg g-1) la timpul t și la timpul de atingere a echilibrului. Cu Ecuația (2.65) nu se pot calcula valorile B pentru fiecare fracțiune adsorbită. Aplicând transformata Fourier urmată de integrare se obțin următoarele aproximări: - pentru (2.67) - pentru
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
iar Bt este funcție de F. (2.66) în care q și qe reprezintă cantitatea adsorbită (mg g-1) la timpul t și la timpul de atingere a echilibrului. Cu Ecuația (2.65) nu se pot calcula valorile B pentru fiecare fracțiune adsorbită. Aplicând transformata Fourier urmată de integrare se obțin următoarele aproximări: - pentru (2.67) - pentru (2.68) Valorile B calculate pot fi utilizate pentru a obține coeficientul de difuzie efectiv, Di (cm2 s) cu relația: (2.69) în care r reprezintă
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
la aplicarea unei forme liniarizate a unei izoterme este posibil ca modelul să nu fie adecvat echilibrului respectiv, datorită valorilor mari ale erorii medii procentuale. Validitatea modelului este confirmată numai prin valori reduse ale APE (obținute pe baza recalculării cantităților adsorbite), utilizând valorile concentrațiilor de echilibru și parametrii modelului izotermei testate rezultați din formulele liniarizate. 2.3.3. Modelarea cinetică a adsorbției într-un sistem continuu, cu strat de adsorbent fix Aplicând modelele matematice pentru descrierea adsorbției într-o coloană cu
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
3.6) indică trei moduri distincte de adsorbție (Gürses și al., 2006). Regiunea 1 corespunde adsorbției Albastrului de metilen, în principal prin schimb ionic. În regiunea 2 adsorbția are loc prin polarizarea electronilor π la ciclurile moleculelor de colorant anterior adsorbite. Nu se observă nici o modificare a semnului încărcării suprafeței, deși valoarea potențialului zeta este scăzută (-6,0 mV). În regiunea 3 panta izotermei este redusă deoarece adsorbția trebuie să împiedice respingerile electrostatice între ioni și solidul încărcat similar. Această adsorbție
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
temperaturii, deoarece aceasta asigură o viteză mai mare de difuzie a moleculelor de adsorbat din soluție către adsorbent. Este cunoscut faptul că temperatura are un rol important în adsorbția pe cărbune activ, în general având o influență negativă asupra cantității adsorbite. Adsorbția compușilor organici (inclusiv coloranți) pe cărbune activ este în general un proces exoterm și interacțiunile fizice între acești compuși și situsurile active ale cărbunelui scad cu creșterea temperaturii. De asemenea, cu creșterea temperaturii crește solubilitatea colorantului, forțele de interacțiune
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
în cazul tuturor tipurilor de rumeguș testate. La adsorbția colorantului Verde malachit pe rumeguș de neem s-a constatat că pentru o soluție de colorant de concentrație inițială 12 mg L-1 (30 °C, pH 7,2) procentul de colorant adsorbit crește de la 65,75% la 75,78% odată cu micșorarea mărimii particulelor de adsorbent de la 100 la 50 mesh (Khattri și Singh, 2009). Efectul mărimii particulelor a fost studiat și de Özacar și Sengil (2005a), pentru reținerea a doi coloranți, Metal
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
diferiți coloranți cu cea a diferitelor tipuri de rumegușuri, care s-au dovedit a fi adsorbenți neconvenționali eficienți (Ferrero, 2007). Cojile de alune conțin aceleași grupe funcționale polare, cum ar fi alcoolice, carbonilice, carboxilice și fenolice, implicate în legarea poluanților adsorbiți. Cinetica adsorbției Albastrului de metilen pe rumeguș de fag este influențată pentru o viteză de agitare între 0 și 200 rpm, fapt care confirmă că influența difuziei externe în cinetica sorbției are un rol semnificativ. Efectul slab al agitării în
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
nucleu, cu formarea unei sarcini pozitive pe atomul de azot. Sarcina pozitivă a atomului de sulf este astfel mai stabilizată decât sarcina pozitivă a azotului și va prezenta o afinitate mai mare pentru sarcina negativă a rumegușului. Cantitatea de colorant adsorbit și constantele vitezei de adsorbție sunt mai mari pentru Albastru de metilen, comparativ cu Metil violet. Mărimea moleculei de colorant influențează de asemenea cantitatea de colorant adsorbit. De exemplu, cantitatea de colorant necesară pentru a ocupa o suprafață dată este
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
prezenta o afinitate mai mare pentru sarcina negativă a rumegușului. Cantitatea de colorant adsorbit și constantele vitezei de adsorbție sunt mai mari pentru Albastru de metilen, comparativ cu Metil violet. Mărimea moleculei de colorant influențează de asemenea cantitatea de colorant adsorbit. De exemplu, cantitatea de colorant necesară pentru a ocupa o suprafață dată este mai mică atunci când mărimea moleculei de colorant este mai mare. Aceasta poate reprezenta cauza trecerii de la un mecanism de adsorbție la altul după 15 min pentru Metil
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
atât adsorbția monostrat, cât și condiții de suprafață eterogene în condițiile experimentale date (Yeddou și Bensmaili, 2005). Același lucru se constată și în cazul adsorbției Albastrului de metilen pe rumeguș de cedru (Hamdaoui, 2006a). Din valorile cantității maxime de colorant adsorbit se poate estima aria suprafeței specifice Ss, pentru un anumit colorant: (3.2) în care Ss reprezintă aria suprafeței specifice (m2 g-1 sorbent), F fracțiunea de colorant în produsul comercial, NA numărul lui Avogadro; A aria secțiunii transversale a moleculei
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pH-ul sistemului crește, numărul centrilor încărcați pozitiv scade, în timp ce numărul celor încărcați negativ crește. Centrii încărcați negativ favorizează adsorbția cationului colorantului prin atracție electrostatică. Creșterea pH-ului inițial de la 8,0 la 11,5 mărește ușor cantitatea de colorant adsorbit. Această cantitate scade la pH 12,3-13, deoarece în soluții alcaline Albastrul de metilen este demetilat în trepte la alți coloranți obișnuiți, cum ar fi trimetiltionină (azur B), dimetiltionină (azur A) și monometiltionină (azur C) (Disanto și Wagner, 1972). Se
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]