1,245 matches
-
iar n este egal cu numărul de straturi de adsorbție. Când n=1, se reduce la ecuația Langmuir, iar pentru BET n este infinit. 2.3.1.4. Modelul Elovich Ecuația care definește modelul Elovich se bazează pe un principiu cinetic care presupune că numărul situsurilor de adsorbție crește exponențial cu adsorbția, ceea ce implică o adsorbție multistrat și se exprimă prin relația: (2.41) în care KE este constanta de echilibru Elovich (L mg-1) și qm este capacitatea maximă de adsorbție
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Koble-Corrigan Modelul empiric Koble-Corrigan cu trei parametri se poate considera o combinație a ecuațiilor izotermelor Langmuir și Freundlich într-o ecuație neliniară, exprimată sub forma: (2.58) în care a, b și n sunt parametrii Koble-Corrigan. 2.3.2. Modelarea cinetică a adsorbției în sistem static Procesele de sorbție au o mare eficiență, rezultând în urma tratamentului efluenți de bună calitate, care pot fi de ulterior reciclați. În plus, dacă este posibilă regenerarea sorbentului, prețul de cost al procesului poate fi scăzut
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
adsorbției în sistem static Procesele de sorbție au o mare eficiență, rezultând în urma tratamentului efluenți de bună calitate, care pot fi de ulterior reciclați. În plus, dacă este posibilă regenerarea sorbentului, prețul de cost al procesului poate fi scăzut. Studiul cinetic al sorbției în tratamentul apelor reziduale este important, deoarece furnizează informații asupra căilor de reacție și asupra mecanismului sorbției. Cinetica descrie și viteza reținerii, care la rândul ei controlează timpul de stabilire a echilibrului pentru adsorbția solutului la interfața solid-soluție
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
apelor reziduale este important, deoarece furnizează informații asupra căilor de reacție și asupra mecanismului sorbției. Cinetica descrie și viteza reținerii, care la rândul ei controlează timpul de stabilire a echilibrului pentru adsorbția solutului la interfața solid-soluție. Pentru dezvoltarea unui studiu cinetic al sorbției sunt necesare: -cunoașterea detaliilor moleculare ale reacției, incluzând informații energetice și stereochimice; -distanțele interatomice și unghiurile în cursul reacției; -etapele individuale implicate în mecanism. Pentru procesele de adsorbție în literatură se utilizează trei modele cinetice: modelul Lagergren (modelul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
dezvoltarea unui studiu cinetic al sorbției sunt necesare: -cunoașterea detaliilor moleculare ale reacției, incluzând informații energetice și stereochimice; -distanțele interatomice și unghiurile în cursul reacției; -etapele individuale implicate în mecanism. Pentru procesele de adsorbție în literatură se utilizează trei modele cinetice: modelul Lagergren (modelul cinetic de pseudo-ordin unu), modelul Ho (modelul cinetic de pseudo-ordin doi) și modelul Webber-Morris (difuzia intraparticule). Aceste modele permit investigarea mecanismului care controlează procesul de adsorbție, cum ar fi adsorbția la suprafață, reacția chimică și/sau mecanisme
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
al sorbției sunt necesare: -cunoașterea detaliilor moleculare ale reacției, incluzând informații energetice și stereochimice; -distanțele interatomice și unghiurile în cursul reacției; -etapele individuale implicate în mecanism. Pentru procesele de adsorbție în literatură se utilizează trei modele cinetice: modelul Lagergren (modelul cinetic de pseudo-ordin unu), modelul Ho (modelul cinetic de pseudo-ordin doi) și modelul Webber-Morris (difuzia intraparticule). Aceste modele permit investigarea mecanismului care controlează procesul de adsorbție, cum ar fi adsorbția la suprafață, reacția chimică și/sau mecanisme de difuzie. Parametrii modelelor
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
ale reacției, incluzând informații energetice și stereochimice; -distanțele interatomice și unghiurile în cursul reacției; -etapele individuale implicate în mecanism. Pentru procesele de adsorbție în literatură se utilizează trei modele cinetice: modelul Lagergren (modelul cinetic de pseudo-ordin unu), modelul Ho (modelul cinetic de pseudo-ordin doi) și modelul Webber-Morris (difuzia intraparticule). Aceste modele permit investigarea mecanismului care controlează procesul de adsorbție, cum ar fi adsorbția la suprafață, reacția chimică și/sau mecanisme de difuzie. Parametrii modelelor cinetice pot fi obținuți prin procedee de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de pseudo-ordin unu), modelul Ho (modelul cinetic de pseudo-ordin doi) și modelul Webber-Morris (difuzia intraparticule). Aceste modele permit investigarea mecanismului care controlează procesul de adsorbție, cum ar fi adsorbția la suprafață, reacția chimică și/sau mecanisme de difuzie. Parametrii modelelor cinetice pot fi obținuți prin procedee de liniarizare, urmate de analiza prin regresie liniară și/sau neliniară. 2.3.2.1. Modelul Lagergren Modelul cinetic de pseudo-ordin unu (Lagergren) corespunde ecuației: (2.59) în care k1 reprezintă constanta vitezei de reacție
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
adsorbție, cum ar fi adsorbția la suprafață, reacția chimică și/sau mecanisme de difuzie. Parametrii modelelor cinetice pot fi obținuți prin procedee de liniarizare, urmate de analiza prin regresie liniară și/sau neliniară. 2.3.2.1. Modelul Lagergren Modelul cinetic de pseudo-ordin unu (Lagergren) corespunde ecuației: (2.59) în care k1 reprezintă constanta vitezei de reacție pentru sorbția de ordin unu (L min-1); qe-cantitatea de adsorbat reținută la echilibru (mg g-1); qt-cantitatea de adsorbat reținută la suprafața adsorbentului (mg g-1
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
mg g-1) la timpul t (min). Reprezentarea grafică a log(qe-qt) funcție de timp va conduce la o dependență liniară, din panta căreia se poate obține k1. 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
o dependență liniară, din panta căreia se poate obține k1. 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 reacție, pentru o reacție de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
adsorbția și difuzia intraparticule) și deci sunt pseudo-modele. Oricum, utilizarea așa-numitelor ecuații de pseudo-ordin unu și pseudo-ordin doi pentru interpretarea datelor este discutabilă, deoarece ecuațiile nu au semnificație fizică. În acest sens, este mai rezonabil să se interpreteze datele cinetice în termeni de transfer de masă. Deoarece pseudo-modelele cinetice de mai sus nu pot identifica mecanismele de adsorbție, s-a propus utilizarea mecanismelor de difuzie, cum ar fi difuzia intraparticule, pe baza modelului Webber-Morris, modelul Avrami și ecuația Elovich. Primul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
utilizarea așa-numitelor ecuații de pseudo-ordin unu și pseudo-ordin doi pentru interpretarea datelor este discutabilă, deoarece ecuațiile nu au semnificație fizică. În acest sens, este mai rezonabil să se interpreteze datele cinetice în termeni de transfer de masă. Deoarece pseudo-modelele cinetice de mai sus nu pot identifica mecanismele de adsorbție, s-a propus utilizarea mecanismelor de difuzie, cum ar fi difuzia intraparticule, pe baza modelului Webber-Morris, modelul Avrami și ecuația Elovich. Primul model derivă din legea a doua a lui Fick
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Elovich sugerează că chimiosorbția este probabil determinantă de viteză în adsorbție. Chang și Juang (2005) au indicat că deși ecuația de pseudo-ordin unu poate descrie bine procesul de adsorbție, dintr-un punct de vedere caracteristic, conformitatea mai bună a datelor cinetice ecuației Elovich comparativ cu difuzia intraparticule sugerează semnificația mecanismului de chimiosorbție în timpul procesului. 2.3.2.3. Modelul Webber-Morris Transferul de masă implică mai multe etape: difuzia în volumul soluției, difuzia prin film, difuzia intraparticule și reacții de adsorbție (fizică
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
obicei acceptat că în cazul adsorbției fizice, adsorbția în sine poate fi considerată ca un proces instantaneu și cinetica adsorbției este controlată fie de difuzia externă sau intraparticule, sau ambele mecanisme în același timp. În cazul reacțiilor chimice, vitezele lor cinetice proprii pot intefera în controlul vitezei adsorbției. Pentru modelarea completă a cineticii adsorbției ar fi necesar să se ia în considerare nu numai ecuațiile de difuzie, dar și condițiile limită incluzând ecuația izotermei de adsorbție. Aceasta înseamnă că sistemul de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
considerată ca un proces instantaneu și cinetica adsorbției este controlată fie de difuzia externă sau intraparticule, sau ambele mecanisme în același timp. În cazul reacțiilor chimice, vitezele lor cinetice proprii pot intefera în controlul vitezei adsorbției. Pentru modelarea completă a cineticii adsorbției ar fi necesar să se ia în considerare nu numai ecuațiile de difuzie, dar și condițiile limită incluzând ecuația izotermei de adsorbție. Aceasta înseamnă că sistemul de ecuații este foarte complex, dar, în general, este posibilă simplificarea sistemului prin
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
în care difuzia intraparticule începe să fie redusă datorită concentrației extrem de reduse a solutului în soluție. Unii autori (Crini și al., 2008a, 2008b) au raportat că multiliniaritatea obținută cu modelul Webber-Morris arată o contribuție a difuziei în film la controlul cinetic, iar difuzia intraparticule joacă un rol important, dar nu este etapa determinantă de viteză. Viteza adsorbției este dată de două mecanisme de difuzie: difuzia în pori (difuzia în volumul porilor) și difuzia la suprafață (difuzia de-a lungul suprafeței porilor
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
adsorbentului, cu excepția unei mici cantități care se adsoarbe la suprafața externă. În cazul difuziei peliculare, transportul are loc către suprafața externă a adsorbentului; transportul extern este mai redus decât cel intern. Ca urmare, pentru interpretarea procesului care are loc, datele cinetice obținute prin metoda „finite bach”, în fiecare caz, au fost prelucrate prin diferite abordări matematice, date de Boyd și Reichenberg. 2.3.2.4. Modelul Elovich Ecuația care definește modelul Elovich (Yurtsever și Șengil, 2009) se bazează pe un principiu
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
obținute prin metoda „finite bach”, în fiecare caz, au fost prelucrate prin diferite abordări matematice, date de Boyd și Reichenberg. 2.3.2.4. Modelul Elovich Ecuația care definește modelul Elovich (Yurtsever și Șengil, 2009) se bazează pe un principiu cinetic care presupune că situsurile de adsorbție cresc exponențial cu adsorbția care implică o adsorbție multistrat. Forma liniară a ecuației Elovich este dată de: (2.62) în care α și β sunt coeficienții Elovich. α reprezintă viteza de adsorbție inițială (mg
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
origine se poate considera că difuzia prin film sau reacția chimică controlează viteza de adsorbție. 2.3.2.7. Modelul Ritchie Ecuația modelului Ritchie este următoarea: (2.70) în care k2 (g mg-1 min-1) reprezintă constanta de viteză a modelului cinetic Ritchie. Aplicabilitatea modelului este dată de relația liniară între 1/qt și 1/t. 2.3.2.8. Aprecierea validității unui model Din cele prezentate mai sus reiese că pentru interpretarea datelor experimentale de echilibru se pot utiliza diverse izoterme
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 pat fix se poate prevedea comportamentul acesteia. Coeficientul de corelație liniară (R) arată concordanța între datele experimentale și formele
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
2006). 2.3.3.1. Modelul Bohart și Adams Modelul Bohart și Adams este utilizat pentru descrierea părții inițiale a curbei de străpungere. Forma liniarizată a modelului este dată de Ecuația (2.72). (2.72) în care kBA este constanta cinetică Adams-Bohart (L mg-1 h-1), N0 este concentrația de saturare (mg L-1), Z - înălțimea patului (mm), U0 - viteza liniară (mm h-1) și t este timpul (h). Constantele modelului kBA și N0 se pot determina din reprezentarea grafică a valorii ln
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
74) în care kTh este constanta de viteză Thomas, q0 este concentrația maximă a solutului în faza solidă, Q este viteza de curgere și X concentrația de sorbent din coloană. Forma liniarizată a modelului Thomas este următoarea: (2.75) Coeficientul cinetic kTh și capacitatea de adsorbție a patului q0 pot fi determinați din reprezentarea ln[(C0/C)-1] față de Vef la o viteză de curgere dată. 2.3.3.4. Modelul Wolborska Un model bazat pe ecuația generală a transferului de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
fixat a fost descris prin ecuațiile: (2.76) (2.77) în care Cs este concentrația solutului la interfața solid/lichid (mg L-1), D coeficientul de difuzie axial (mm2 h-1), v viteza de migrare (mm h-1) și βa este coeficientul cinetic al transferului de masă extern (h-1). Presupunând: Cs << C, v << U0 și difuzia axială neglijabilă D → 0 la t → 0, se ajunge la o soluție aproximată prin: (2.78) cu (2.79) în care β0 este coeficientul de transfer de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]