3,283 matches
-
masă nu este etapa determinantă de viteză și, de asemenea, că rezistența la difuzia intraparticule este necesar să fie inclusă în analiza adsorbției globale (Batzias și Sidiras, 2007a). Pentru a stabili care este etapa reală determinantă de viteză în adsorbția coloranților Albastru de metilen și Metil Violet pe rumeguș de Mansonia (Ofomaja, 2008) datele au fost analizate pe baza modelului Boyd (Capitolul 2). Valorile Bt calculate pentru fiecare valoare a lui F, pe baza Ecuaților (2.67), respectiv (2.68) se
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
formarea unei molecule încărcată negativ. Rumegușul de Mansonia poate fi reprezentat în două moduri și este posibil ca adsorbția de bază să urmeze mecanismul următor: MS- + BD+ MSBD (BD)22+ + 2MSH (BD)2(MS)2 + 2H+ în care, BD este colorantul bazic, MS- și MSH sunt situsurile polare la suprafața rumegușului de Mansonia. Aceste reacții stau la baza modelului de pseudo-ordin doi, care presupune că etapa determinantă de viteză este adsorbția chimică sau chimiosorbția. Mărimea moleculelor de colorant și capacitatea lor
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de primul segment, și continuă până se atinge echilibrul. Doar pentru concentrația inițială de 200 mg L-1 există dovezi ale existenței a două etape consecutive controlate de difuzia în pori. Aplicabilitatea ambelor modele, Langmuir și Freundlich, în cazul adsorbției colorantului Basic Red 46 pe un amestec de rumeguș de molid și bentonit arată că sistemul de adsorbție implică atât adsorbția monostrat, cât și condiții de suprafață eterogene în condițiile experimentale date (Yeddou și Bensmaili, 2005). Același lucru se constată și
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și cu 50% mai mari decât pentru lemnul de molid (6,4 m2 g-1) (Ferrero, 2007). Analiza termică a rumegușului de fag, a unor coloranți și a produșilor sorbent-colorant conduce la concluzia că mecanismul degradării termo-oxidative este specific și reținerea coloranților are loc pe celuloza din rumeguș (Odochian și al., 2007). Natura legăturilor implicate în reținerea coloranților a fost de asemenea investigată prin analiza FTIR, care evidențiază că reținerea coloranților pe celuloză se realizează prin legături de hidrogen între grupele NH
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Analiza termică a rumegușului de fag, a unor coloranți și a produșilor sorbent-colorant conduce la concluzia că mecanismul degradării termo-oxidative este specific și reținerea coloranților are loc pe celuloza din rumeguș (Odochian și al., 2007). Natura legăturilor implicate în reținerea coloranților a fost de asemenea investigată prin analiza FTIR, care evidențiază că reținerea coloranților pe celuloză se realizează prin legături de hidrogen între grupele NH, respectiv OH din molecula de colorant și atomii de oxigen ai celulozei. Implicarea electronilor neparticipanți ai
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
conduce la concluzia că mecanismul degradării termo-oxidative este specific și reținerea coloranților are loc pe celuloza din rumeguș (Odochian și al., 2007). Natura legăturilor implicate în reținerea coloranților a fost de asemenea investigată prin analiza FTIR, care evidențiază că reținerea coloranților pe celuloză se realizează prin legături de hidrogen între grupele NH, respectiv OH din molecula de colorant și atomii de oxigen ai celulozei. Implicarea electronilor neparticipanți ai atomilor de azot și respectiv oxigen ai acestor grupe în conjugarea electronică extinsă
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
oxigen ai celulozei. Implicarea electronilor neparticipanți ai atomilor de azot și respectiv oxigen ai acestor grupe în conjugarea electronică extinsă cu nucleele aromatice influențează puternic capacitatea grupelor amino, respectiv hidroxil de a forma legături de hidrogen pentru a asigura fixarea coloranților pe adsorbent. 3.2.3. Factori care influențează adsorbția coloranților pe rumegușuri 3.2.3.1. Influența pH-ului O problemă legată de rumegușuri este că sorbția este puternic dependentă de pH (Garg și al., 2003; 2004b; Ho și McKay
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și respectiv oxigen ai acestor grupe în conjugarea electronică extinsă cu nucleele aromatice influențează puternic capacitatea grupelor amino, respectiv hidroxil de a forma legături de hidrogen pentru a asigura fixarea coloranților pe adsorbent. 3.2.3. Factori care influențează adsorbția coloranților pe rumegușuri 3.2.3.1. Influența pH-ului O problemă legată de rumegușuri este că sorbția este puternic dependentă de pH (Garg și al., 2003; 2004b; Ho și McKay, 1998; Khattri și Singh, 2000). Sub o valoare neutră a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
dependentă de pH (Garg și al., 2003; 2004b; Ho și McKay, 1998; Khattri și Singh, 2000). Sub o valoare neutră a pH-ului rumegușul poate fi încărcat pozitiv sau negativ. Ho și McKay (1998) au remarcat capacitatea de sorbție a coloranților bazici mult mai mare decât a celor acizi, datorită încărcării ionice a coloranților și caracterului ionic al rumegușului. Khattri și Singh (2000) au constatat dependența capacității de sorbție a rumegușului de neem de concentrație. Tratarea chimică a rumegușului s-a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și Singh, 2000). Sub o valoare neutră a pH-ului rumegușul poate fi încărcat pozitiv sau negativ. Ho și McKay (1998) au remarcat capacitatea de sorbție a coloranților bazici mult mai mare decât a celor acizi, datorită încărcării ionice a coloranților și caracterului ionic al rumegușului. Khattri și Singh (2000) au constatat dependența capacității de sorbție a rumegușului de neem de concentrație. Tratarea chimică a rumegușului s-a dovedit că îmbunătățește capacitatea de sorbție. Influența pH-ului asupra adsorbției pe rumeguș
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
s-a găsit valoarea 5,2±0,2, respectiv 5,6±0,4 (Batzias și Sidiras, 2007a), pentru rumeguș grefat cu poliacrilamidă 5,9, iar pentru cel tratat cu polisulfură 4,3 (Shukla și al., 2002). Capacitatea de adsorbție a coloranților bazici este mult mai mare comparativ a celor acizi datorită acestui caracter ionic al rumegușului și de asemenea datorită sarcinilor ionice ale coloranților. Deasupra punctului izoelectric, densitatea de sarcină negativă a suprafeței adsorbentului favorizează adsorbția coloranților cationici, cum ar fi
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
9, iar pentru cel tratat cu polisulfură 4,3 (Shukla și al., 2002). Capacitatea de adsorbție a coloranților bazici este mult mai mare comparativ a celor acizi datorită acestui caracter ionic al rumegușului și de asemenea datorită sarcinilor ionice ale coloranților. Deasupra punctului izoelectric, densitatea de sarcină negativă a suprafeței adsorbentului favorizează adsorbția coloranților cationici, cum ar fi Albastrul de metilen. Adsorbția Albastrului de metilen pe rumeguș de fag, chiar după 190 min, este foarte redusă la pH 1,7-6,2
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Capacitatea de adsorbție a coloranților bazici este mult mai mare comparativ a celor acizi datorită acestui caracter ionic al rumegușului și de asemenea datorită sarcinilor ionice ale coloranților. Deasupra punctului izoelectric, densitatea de sarcină negativă a suprafeței adsorbentului favorizează adsorbția coloranților cationici, cum ar fi Albastrul de metilen. Adsorbția Albastrului de metilen pe rumeguș de fag, chiar după 190 min, este foarte redusă la pH 1,7-6,2 (Batzias și Sidiras, 2007a). Acest comportament la valori acide de pH poate fi
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
5 la 8,1 (Na2CO3) și de la 7,3 la 6,7 (Na2HPO4). Modificări mai puțin pronunțate ale pH-ului au fost constatate în cazul adsorbției Egacid orange. Aceste rezultate sunt în conformitate cu cele ale altor studii, care concluzionează că sorbția coloranților bazici pe lemn este predominant un proces de chimiosorbție care implică reacții de schimb cu grupările hidroxilice ale ligninei și celulozei (se eliberează ioni H+ care conduc la scăderea pH-ului), în timp ce adsorbția coloranților acizi este mai mult sau mai
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
altor studii, care concluzionează că sorbția coloranților bazici pe lemn este predominant un proces de chimiosorbție care implică reacții de schimb cu grupările hidroxilice ale ligninei și celulozei (se eliberează ioni H+ care conduc la scăderea pH-ului), în timp ce adsorbția coloranților acizi este mai mult sau mai puțin un proces fizic. Adsorbția Albastrului de metilen se reduce cu scăderea pH-ului pentru valorile pH-ului sub 3 la echilibru și rămâne aproape nemodificată pentru valori de echilibru peste 3. Adsorbția Egacid
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
3 la echilibru și rămâne aproape nemodificată pentru valori de echilibru peste 3. Adsorbția Egacid Orange, pe de altă parte, scade ușor și monoton cu creșterea pH-ului în întreg domeniul investigat, probabil datorită intensificării respingerilor coulombiene. În cazul adsorbției colorantului Basic Red 46 pe un amestec de rumeguș de molid și bentonit, capacitatea de sorbție scade de la 16,16 la 11,42 g mg-1 min-1 cu creșterea pH-ului de la 3 la 9, adsorbția fiind optimă la pH 3 (Yeddou
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
concentrația NaCl > temperatura. Capacitatea de adsorbție crește cu scăderea pH-ului de la 4,0 la 2,0 și cu creșterea acestuia de la 1,0 la 2,5. Rezultatele sunt în concordanță și cu alte studii, care au arătat că adsorbția coloranților acizi pe celuloză și derivați ai acesteia este favorizată la valori scăzute de pH (Youssef, 1993). Influența concentrației NaCl este dependentă de pH, conducând la creșterea sorbției la pH2,0 și la scăderea acesteia la pH 1. Adsorbția unor coloranți
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
reținere a unor coloranți direcți (Direct Orange 8, Direct Brown, Direct Brown 2, Direct Brown 95, Direct Orange 37) scade cu creșterea pH-ului în domeniul 3-10. Capacitatea maximă de adsorbție a acestor coloranți se atinge la pH 3. Pentru colorantul Basic Blue 86 adsorbția este maximă la pH 4,43-7,06. pH-ul final al soluției, după adsorbția coloranților, nu se modifică semnificativ în mediu slab acid. În domeniul alcalin, se observă o diferență de 2-3 unități de pH, doar
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
scade cu creșterea pH-ului în domeniul 3-10. Capacitatea maximă de adsorbție a acestor coloranți se atinge la pH 3. Pentru colorantul Basic Blue 86 adsorbția este maximă la pH 4,43-7,06. pH-ul final al soluției, după adsorbția coloranților, nu se modifică semnificativ în mediu slab acid. În domeniul alcalin, se observă o diferență de 2-3 unități de pH, doar în cazul coloranților direcți. 3.2.3.2. Influența masei de adsorbent Este evident că odată cu creșterea cantității de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
86 adsorbția este maximă la pH 4,43-7,06. pH-ul final al soluției, după adsorbția coloranților, nu se modifică semnificativ în mediu slab acid. În domeniul alcalin, se observă o diferență de 2-3 unități de pH, doar în cazul coloranților direcți. 3.2.3.2. Influența masei de adsorbent Este evident că odată cu creșterea cantității de adsorbent eficiența adsorbției crește, dar densitatea adsorbției (cantitatea adsorbită pe unitatea de masă) scade. Este ușor de înțeles că numărul de centri de adsorbție
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
68,46% (Gong și al., 2009). Pentru rumegușul funcționalizat cu glutamat de sodiu, adsorbția se mărește de la 28,03% la 95,38%, cu variația dozei de adsorbent de la 0,25 la 2,0 g L-1. Procentul de reținere a coloranților Basic Red 46 și Basic Yellow 28 se îmbunătățește, iar timpul necesar atingerii echilibrului scade odată cu creșterea cantității de rumeguș de brad și fag de la 1 la 5 g (Laasri și al., 2007). Îndepărtarea Albastrului de metilen cu diferite cantități
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
a surfactantului. O asemenea comportare poate fi anticipată datorită atracției între suprafață și soluții adăugați care pot bloca unele dintre situsurile de adsorbție active pentru moleculele de colorant. În acest mod, adsorbentul regenerat poate fi utilizat ulterior pentru a îndepărta colorantul din efluent. Influența concentrației sărurilor (NaCl, CaCl2) asupra adsorbției unor coloranți pe talașul tratat de Picea abies (Janoš și al., 2009) a fost urmărită în domeniul 0-5 mmol L-1. În cele mai multe cazuri, adsorbția colorantului nu a fost influențată de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
competiție cu cationii anorganici pentru situsurile de legare de la suprafața adsorbentului. Adsorbția Egacid Orange crește, dar nu foarte mult, cu creșterea concentrației CaCl2 și rămâne aproape nemodificată în prezența NaCl. Se poate deci concluziona că sărurile anorganice nu împiedică adsorbția coloranților bazici sau acizi pe sorbenții pe bază de lemn, chiar la concentrații mari, ceea ce este important pentru posibile aplicații practice. Deoarece surfactanții, în special cei anionici, sunt tipic prezenți în apele reziduale reale, s-a urmărit efectul dodecilsulfatului de sodiu
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
important pentru posibile aplicații practice. Deoarece surfactanții, în special cei anionici, sunt tipic prezenți în apele reziduale reale, s-a urmărit efectul dodecilsulfatului de sodiu (surfactant anionic), al bromurii de trimetilamoniu (surfactant cationic) și Triton X-100 (surfactant neionic) asupra adsorbției coloranților. S-a constatat că adsorbția colorantului bazic (Albastru de metilen) este doar ușor influențată de prezența surfactantului anionic, cu o ușoară creștere a eficienței adsorbției doar în cazul sorbentului tratat cu HCl. Surfactantul cationic produce o ușoară scădere a eficienței
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
separare pot fi automatizate și uneori se pot obține grade înalte de purificare într-un proces într-o singură etapă. Se poate trata în mod continuu un volum mare de apă reziduală, utilizând o cantitate dată de adsorbent în coloană. Colorantul reținut poate fi concentrat într-un volum mic de material solid sau poate fi desorbit într-un volum redus de eluant, pentru recuperare sau depozitare. În cazul adsorbenților de tip rumeguș există un număr redus de studii de adsorbție pe
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]