3,283 matches
-
epuizează practic informația științifică referitoare la acest domeniu. Având în vedere faptul că efluenții textili transmit apelor curgătoare culoarea, chiar la distanțe mari de sursă, reducând penetrarea luminii în apă și scăzând eficiența fotosintezei în plantele acvatice, este necesară îndepărtarea coloranților care pe lângă cele menționate sunt toxici pentru anumite organisme, modificând echilibrul mediului înconjurător. Lucrarea de față are meritul de a oferi soluții pentru îndepărtarea acestora, având în vedere că acești compuși au mare rezistență la acțiunea agenților de degradare pe
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
metode specifice cât mai eficiente și cu consum redus de energie. Referitor la metodele neconvenționale autorii precizează că au avut dorința de a realiza o prezentare a celor mai semnificative avantaje ale acestora, precizând mai ales metodele de sorbție ale coloranților textili utilizați frecvent pentru îmbunătățirea calității țesăturilor. Sorbenții neconvenționali utilizați în acest scop sunt ușor de găsit, au un preț de cost scăzut și nu prezintă toxicitate, integrându-se în circuitul naturii, fiind biodegradabili și deci ușor asimilabili pentru o
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
mari de coloranți textili utilizați și a diversității lor structurale, a apărut o problemă stringentă legată de îndepărtarea eficientă a acestor poluanți din apele reziduale. Deși s-au facut eforturi în cercetare pentru a se modifica raportul afinitate/fixare a coloranților pe substrat, poluarea mediului acvatic cu coloranți este o problemă în ascensiune (Bertea și Butnaru, 1997; Michelsen și al., 1993). Gradul de fixare a unui colorant pe fibre variază, depinzând de tipul de fibră care urmează a fi vopsită, nuanța
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
problemă în ascensiune (Bertea și Butnaru, 1997; Michelsen și al., 1993). Gradul de fixare a unui colorant pe fibre variază, depinzând de tipul de fibră care urmează a fi vopsită, nuanța colorantului și parametrii de vopsire. Vitezele de fixare ale coloranților sunt diferite. Coloranții reactivi, în special, pot avea viteze de fixare slabe și de aceea este dificilă îndepărtarea acestora din ape reziduale, din cauza biodegradabilității scăzute și adsorbției slabe pe nămolul activ. Efluenții textili transmit apelor curgătoare culoarea chiar la distanțe
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
produși reziduali (Hai și al., 2007; Husain, 2006). Consumatorii mari de coloranți sunt industriile textile, de vopsire, de hârtie, de tăbăcire și de fabricare a vopselelor. De aceea, efluenții din aceste industrii, ca și cei din fabricile de producere a coloranților, conțin coloranți în cantități destul de mari. Coloranții sunt considerați, în mod obiectiv, o categorie distinctă de poluanți, deoarece ei sunt toxici (Bae și Freeman, 2007; Combes și Havelandsmith, 1982) ca urmare a ingerării orale sau inhalării. Pot produce iritații ale
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
colectiv pentru pretratament, vopsire, imprimare și finisarea materialului textil. Aceste activități sunt toate consumatoare de energie și apă și produc o poluare chimică înaltă. Încărcarea cu poluanți a apelor provenite din industria textilă se datorează sărurilor, detergenților, acizilor organici și coloranților. La vopsirea materialelor textile, apa este utilizată în două scopuri. Vaporii de apă acționează ca agent de încălzire a băilor de vopsire, în timp ce apa ca solvent pentru coloranți asigură fixarea acestora pe fibre. Fibrele de bumbac sunt cele mai utilizate
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
că 40% din coloranții utilizați în lume se produc în Europa, țările cu industrie textilă dezvoltată fiind Italia, Franța, Spania, Germania și Anglia. În afara Europei, se remarcă Japonia și SUA. În decursul anului 1980, a existat o restricționare a industriei coloranților, datorită diverșilor factori economici (Dulak, 1990). Recesiunea economică din 1980 a determinat producătorii de coloranți de a realoca producția fabricilor în țările în care costurile de producție erau scăzute, astfel că producătorii din Asia și Europa de est au devenit din ce în ce mai competitivi
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
zile (BOD5), consumul chimic de oxigen (COD), solide suspendate (SS), salinitatea (clorură sau sulfat), culoarea și detergenții sau uleiul. Natura recalcitrantă (persistență, bioacumulare, toxicitate) a condus la impunerea unor condiții de mediu stricte, iar interesul pentru minimizarea impactului toxic al coloranților asupra mediului este demonstrat de măsurile și reglementările din diverse țări. De exemplu, în SUA încă din 1974 s-a înființat Ecological and Toxicological Association of the Dyestuffs Manufacturing Industry (ETAD). Peste 90% din 4000 coloranți testați în ETAD au
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
ca un organism de reglementare independent și chiar a apărut o formulare de tipul „țări poluante„ (Cooper, 1993). În ultimii ani legislația de mediu a devenit din ce în ce mai restrictivă, în special în țările foarte dezvoltate, cu privire la limita maximă de concentrație a coloranților din apele reziduale, dar există o serie de diferențieri care în viitor vor fi nivelate. În unele țări, de exemplu Franța, Austria și Italia, există valori limită pentru culoarea efluentului. În aceste țări se utilizează diferite unități care fac compararea
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
generale de protecție și gestiune a mediului. Dezvoltarea durabilă presupune stoparea degradării capitalului natural (sol, aer, apa, fauna și alte resurse naturale), evitarea poluării prin măsuri preventive, redresarea mediului și aplicarea unor tehnologii curate. Mai multe metode de îndepărtare a coloranților din soluții în scopul aplicării la tratamentul apelor reziduale provenite din industria textilă au fost relatate în literatura de specialitate. Dintre acestea, metodele de adsorbție convenționale și neconvenționale ocupă un rol important. Selectarea unor metode adecvate, în special pentru concentrații
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
capacitatea mare de adsorbție, care permite utilizarea unor cantități reduse, minimizând astfel problemele legate de depozitarea materialului încărcat cu colorant. Scopul acestei monografii este de a realiza o prezentare a celor mai semnificative aspecte ale metodelor neconvenționale de sorbție ale coloranților existente în literatură. 1. COLORANȚI UTILIZAȚI ÎN INDUSTRIA TEXTILĂ Introducere Materialele textile au început să fie vopsite cu circa șapte milenii în urmă, arta colorării textilelor fiind dependentă de cea a țesutului. La început au fost folosiți coloranți minerali conținuți
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
plante, moluște și insecte. Se presupune că fenicienii au întrebuințat cei dintâi purpura extrasă din scoicile Murex, care trăiesc în estul Mării Mediterane. Ei striveau și frământau scoicile cu sare într-un cazan. Sub influența deshidratantă a sării se extrăgea colorantul sub formă de soluție în care se introducea materialul. Formarea și fixarea colorantului se realiza la soare în prezența aerului. Pentru a obține 1 gram de purpură erau necesare circa 10000 de scoici. Din punct de vedere chimic purpura este
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
extrăgeau aproximativ 2,5 kg colorant). Plantele erau macerate în apă, unde avea loc o reacție de hidroliză sub acțiunea unei enzime conținute în plante, după care avea loc o reacție de oxidare formându-se indigoul. Este interesantă asemănarea dintre colorantul de origine vegetală (indigoul) și cel de origine animală (purpura), diferența dintre ei constând în înlocuirea a doi atomi de hidrogen din indigo cu doi atomi de brom în purpură. Un alt colorant natural de origine vegetală, alizarina, se extrăgea
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
durata de vopsire fiind de aproape o lună. Descoperirile fundamentale din domeniul chimiei din secolul al XIX-lea au condus la obținerea de coloranți organici de sinteză, produse ale căror mod de aplicare este mult mai simplu decât cel al coloranților naturali. Coloranții naturali au fost înlocuiți relativ repede cu coloranții sintetici, deoarece cererea pentru aceștia din urmă era din ce în ce mai mare datorită creșterii vertiginoase a producției de materiale textile. 1.1. Corelația între structura chimică și culoarea compușilor organici 1.1
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Capacitatea substanțelor colorate de a absorbi selectiv radiațiile din regiunea vizibil este determinată de prezența în structura lor a unui sistem conjugat extins, coplanar, cu polarizabilitate ridicată. În timp au evoluat o serie de ipoteze referitoare la corelația între structura coloranților organici, domeniul de absorbție și culoarea observată, fiind introduse pe rând noțiunile de grupări cromofore, grupări auxocrome și cromogeni (Fluoru și al., 1980; Griffiths, 1976). Printre cei mai cunoscuți cromofori se pot enumera: azo (-N=N-), carbonilic (=C=O), azometinic
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
-NO), nitro (-NO2), etilenic (=C=C=). Cromoforii incluși într-un sistem de duble legături conjugate ce aparțin diferitelor structuri aromatice (benzenice, naftalenice sau antrachinonice) formează cromogenul substanței organice colorate. Cromoforii, deși sunt purtători de culoare, nu se manifestă ca substanțe colorante pentru suportul pe care se depun. Pentru a conferi proprietăți tinctoriale substanțelor colorate este necesară introducerea grupărilor auxocrome în sistemul conjugat al colorantului. Principalii auxocromi întâlniți în structura coloranților sunt: gruparea amino (-NH2), gruparea aminică substituită (-NHR, -NR1R2), gruparea hidroxil
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Cromoforii, deși sunt purtători de culoare, nu se manifestă ca substanțe colorante pentru suportul pe care se depun. Pentru a conferi proprietăți tinctoriale substanțelor colorate este necesară introducerea grupărilor auxocrome în sistemul conjugat al colorantului. Principalii auxocromi întâlniți în structura coloranților sunt: gruparea amino (-NH2), gruparea aminică substituită (-NHR, -NR1R2), gruparea hidroxil (-OH, -OR), unde R reprezintă un radical alchil cu unul sau doi atomi de carbon (Forst, 1980; Mureșan, 1998). Natura, numărul și poziția auxocromilor pot influența culoarea unui colorant
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
implică cedarea energiei luminoase absorbite în mai multe moduri funcție de structura chimică a produsului respectiv (Figura 1.1). O primă posibilitate de cedare a energiei constă în transformarea acesteia în energie cinetică, adică în final în căldură și este caracteristică coloranților. Fluorescența apare când molecula revine în starea fundamentală, cu o emisie de radiații cu energie mai mică și cu lungime de undă mai mare decât a radiației absorbite. Energia absorbită poate iniția și o reacție chimică în cadrul căreia slăbește atât
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
lor însușirile optice ale colorantului. Mai trebuie subliniat că lmax caracterizează nuanța, iar emax caracterizează intensitatea culorii. Poziția maximului de absorbție mai depinde și de natura solventului polar folosit, de pH-ul soluției, cât și de gradul de asociere a coloranților. Deplasarea maximului de absorbție la valori mai mari ale lui l, așa numitul efect batocrom, corespunde cu o închidere a culorii. Deplasarea maximului de absorbție spre valori mai mici ale lui l, așa numitul efect hipsocrom, corespunde cu o deschidere
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
puțin conturat, absența acestuia fiind caracteristică nuanțelor terne. Coloranții care prezintă două maxime se caracterizează prin prezența a doi cromofori izolați, culoarea acestora fiind o rezultantă a amestecului intramolecular al celor doi cromofori. 1.1.2. Influența elementelor constitutive ale coloranților asupra culorii Fenomenul de absorbție în domeniul vizibil al spectrului are loc datorită tranziției electronilor de valență de pe nivelul stării fundamentale pe nivelul stării excitate, tranziție care este posibilă numai atunci când diferența de energie dintre cele două stări este suficient
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
electronilor de valență de pe nivelul stării fundamentale pe nivelul stării excitate, tranziție care este posibilă numai atunci când diferența de energie dintre cele două stări este suficient de mică. Diferența de energie poate fi determinată de anumite elemente constitutive din structura coloranților și cu cât aceasta va fi mai mică, cu atât colorantul va absorbi la o lungime de undă mai mare și deci culoarea va fi mai închisă (Nenițescu, 1974). De exemplu, în cazul coloranților azoici, derivați de azobenzen, substituenții donori
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
tranziție care este posibilă numai atunci când diferența de energie dintre cele două stări este suficient de mică. Diferența de energie poate fi determinată de anumite elemente constitutive din structura coloranților și cu cât aceasta va fi mai mică, cu atât colorantul va absorbi la o lungime de undă mai mare și deci culoarea va fi mai închisă (Nenițescu, 1974). De exemplu, în cazul coloranților azoici, derivați de azobenzen, substituenții donori de electroni, funcție de structura generală a moleculei, pot avea fie un
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de anumite elemente constitutive din structura coloranților și cu cât aceasta va fi mai mică, cu atât colorantul va absorbi la o lungime de undă mai mare și deci culoarea va fi mai închisă (Nenițescu, 1974). De exemplu, în cazul coloranților azoici, derivați de azobenzen, substituenții donori de electroni, funcție de structura generală a moleculei, pot avea fie un efect batocrom, fie un efect hipsocrom (Tabelul 1.1). Același lucru se poate observa și studiind influența substituenților într-un colorant di sau
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
efect hipsocrom (Tabelul 1.1). Același lucru se poate observa și studiind influența substituenților într-un colorant di sau trifenilmetanic: În cazul în care R1 = H, este cel mai simplu colorant difenilmetanic, albastru (lmax = 603 nm), iar dacă R1 = Ar', colorantul este verde (lmax = 610 nm), modificând puțin absorbția. Variații mari ale culorii intervin dacă R1 este o grupă cu electroni neparticipanți, fie direct legată de atomul de carbon central, fie despărțită printr-un sistem de duble legături. Astfel, când R1
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
verde (lmax = 610 nm), modificând puțin absorbția. Variații mari ale culorii intervin dacă R1 este o grupă cu electroni neparticipanți, fie direct legată de atomul de carbon central, fie despărțită printr-un sistem de duble legături. Astfel, când R1 = NH2, colorantul este galben (efectul hipsocrom al grupei NH2 explicându-se prin reducerea conjugării). Sub influența pH-lui mediului, substituenții electronodonori și electronoacceptori pot ioniza căpătând astfel o sarcină efectivă continuă, ceea ce poate determina un efect bato sau hipsocrom, în funcție de natura grupării implicate
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]