3,283 matches
-
obținerea cărbunelui activ, datorită conținutului său mare de carbon (~44%) (Ahmad și Hameed, 2009a; Chan și al., 2008). De asemenea, cărbunele activ obținut din iută prin activare cu ZnCl2 are suprafața specifică 2304 m2 g-1 (Asadullah și al., 2009). Adsorbția colorantului Bismark Brown R pe cărbune activ obținut din rumeguș de lemn de arbore de cauciuc a fost testată inclusiv într-un experiment pilot pe coloană și s-a constatat că modelul BDST este capabil să descrie performanța coloanei în cazul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
colorant. Aceeași comportare s-a constatat și pentru alți coloranți, cum ar fi Albastrul de metilen (Tan și al., 2008b). Metoda adsorbției pe cărbune activ obținut din rumeguș poate fi combinată cu alte metode, pentru o îndepărtare foarte eficientă a coloranților. Astfel, a fost investigată adsorbția combinată cu nanofiltrare pentru tratarea unui efluent textil rezidual conținând un amestec de doi coloranți reactivi (Chakraborty și al., 2005). Efluentul a fost mai întâi tratat printr-un proces de adsorbție în sistem static cu
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pentru tratarea unui efluent textil rezidual conținând un amestec de doi coloranți reactivi (Chakraborty și al., 2005). Efluentul a fost mai întâi tratat printr-un proces de adsorbție în sistem static cu cărbunele activ ca adsorbent, pentru a reduce concentrația coloranților în efluent cu aproximativ 83% pentru Reactive Red CNN, respectiv 93% pentru Reactive Black B. Efluentul din unitatea de adsorbție a fost apoi trecut printr-un sistem de nanofiltrare pentru a îndepărta cantitățile reduse de colorant rămase și pentru a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
explicate prin prezența mai multor interacțiuni, cum ar fi complexare, schimb ionic datorită ionizării suprafeței și legături de hidrogen. Studiile de adsorbție, în particular cele cinetice și de echilibru, furnizează informații legate de mecanismul de adsorbție, adică modul în care colorantul se leagă de adsorbent. Cunoașterea acestuia este esențială pentru înțelegerea procesului de adsorbție. Datorită complexității materialelor utilizate și caracteristicilor lor specifice (cum ar fi prezența grupărilor chimice complexante, aria mică a suprafeței, porozitatea slabă), mecanismul de adsorbție al materialelor polizaharidice
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
când are loc un singur lanț al acestor acțiuni în serie (Batzias și Sidiras, 2007a). Adsorbenții cu un conținut ridicat de celuloză adsorb ireversibil coloranții bazici prin atracție electrostatică, datorită încărcării negative a suprafeței la contactul celulozei cu apa. Adsorbția coloranților cationici este favorizată de creșterea pH-ului datorită proceselor de schimb cationic cu grupele funcționale acide. Scăderea pH-ului conduce la o competiție între cation și H+. Așadar, mecanismul principal de adsorbție a coloranților bazici este chimiosorbția. În schimb, poate
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
la contactul celulozei cu apa. Adsorbția coloranților cationici este favorizată de creșterea pH-ului datorită proceselor de schimb cationic cu grupele funcționale acide. Scăderea pH-ului conduce la o competiție între cation și H+. Așadar, mecanismul principal de adsorbție a coloranților bazici este chimiosorbția. În schimb, poate avea loc respingerea electrostatică a unui colorant acid, încărcat negativ, iar valorile mici de pH pot îmbunătăți capacitatea de adsorbție a materialului celulozic pentru acest tip de coloranți, datorată unui proces reversibil care implică
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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]