3,283 matches
-
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 coloană. Adsorbția colorantului Albastru de metilen pe coloană cu strat fix de rumeguș de fag poate fi descrisă suficient de bine cu modelul BDST și pe baza acestuia s-a calculat capacitatea de adsorbție, ale cărei valori sunt mai mari în cazul materialului
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
tratare, respectiv 2,45 kcal mol-1 pentru patru ore), comparativ cu materialul original (3,62 kcal mol-1). Acest fapt sugereză că difuzia intraparticule ar putea fi etapa determinantă a procesului de adsorbție. Rumegușul de Azadirachta indica, cu afinitate mare pentru colorantul Verde malachit, a fost tratat prin hidroliză acidă, la fierbere, cu acid clorhidric, pentru 30 minute, spălat cu apă distilată pentru a îndepărta particulele aderente la suprafață și substanțele solubile în apă, apoi uscat la 60-80șC (Khattri și Singh, 2009
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
ioni clorură, materialul se usucă la 70șC timp de 24 h (Ahmad și al., 2009b). Microscopia de scanare electronică aplicată în caracterizarea sorbentului arată că acesta prezintă straturi considerabile de pori unde există o bună posibilitate de a fi adsorbit colorantul. Suprafața adsorbentului încărcat cu colorant este diferită de cea a adsorbentului simplu. Spectrul FTIR (Figura 3.23) arată că anumite picuri sunt deplasate. Se observă un pic pronunțat la 3445 cm-1, reprezentând vibrația de alungire a grupării fenolice a celulozei
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
unu. Prin funcționalizarea rumegușului tratat alcalin cu EPTMAC (clorură de epoxi propil trimetil amoniu) în DMF (dimetilformamidă) s-a obținut o pulbere de lemn cu proprietăți de schimb ionic mult îmbunătățite (Baouab și al., 2001). Capacitatea maximă de adsorbție a coloranților Acid Blue 25, Acid Yellow 99, Reactive Yellow 23 și Acid Blue 74 pe materialul obținut a fost de 412, 260, 249 și respectiv 103 mg g-1. Comparativ cu bumbacul funcționalizat, rumegușul prezintă o serie de diferențe, 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]
-
cuaternare în funcțiunea celulozică a lemnului este mai mare decât în celuloza pură, în cazul căreia s-a constatat că nu toate grupele OH sunt accesibile. Modificarea rumegușului cu CPEI (polietilenimină reticulată) conduce la procente mai mari de reținere a coloranților anionici. Aceasta arată că prezența situsurilor de adsorbție accesibile (a) îmbunătățește accesibilitatea și reactivitatea substratului utilizat, favorizând reținerea colorantului; ( b) îmbunătățește capacitatea de umflare a substratului modificat și permite difuzia și penetrarea anionilor colorantului și/sau moleculelor în structura celulozei
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
15 kg în fiecare etapă și concentrația ințială a colorantului 150 mg L-1 în prima etapă (Özacar și Șengýl, 2004). Figura 3.25 prezintă: timpul necesar în prima și a doua etapă, timpul total pentru îndepărtarea a 90% din colorantul Metal Complex Blue, timpul de reacție pentru 13 sisteme de sorbție în două etape în serie pentru fiecare etapă individuală și pentru totalul combinat al celor două etape. Fiecare din cele 13 sisteme reprezentate pe axa absciselor în Figura 3
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
necesar pentru a îndepărta 80% crește cu aproximativ 580 min (de la 22,3 min pentru procesul în două etape la 600 min pentru cel într-o singură etapă), respectiv cu 60 min pentru a îndepărta 75% din colorant. De asemenea, colorantul nu poate fi îndepărtat în procent mai mare de 80% într-o singură etapă, datorită atingerii capacității maxime de adsorbție a adsorbentului. 3.2.8. Echilibrul de adsorbție Izotermele de adsorbție descriu modul în care adsorbatul va interacționa cu un
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Brown 2 60%; Basic Blue 86 40%, fără purificare (Dulman și Cucu-Man, 2009). 3.3. Chitosan 3.3.1. Considerații generale Adsorbenții cu preț de cost scăzut și capacitate mare de adsorbție sunt în continuare de actualitate, pe lângă posibilitatea îndepărtării coloranților din ape reziduale, și în scopul reducerii cantității acestora și al minimizării problemelor de depozitare. Dintre aceste materiale, o atenție specială se acordă polizaharidelor, cum ar fi chitosanul, un aminopolimer natural. Informațiile din literatura de specialitate arată că adsorbția coloranților
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
coloranților din ape reziduale, și în scopul reducerii cantității acestora și al minimizării problemelor de depozitare. Dintre aceste materiale, o atenție specială se acordă polizaharidelor, cum ar fi chitosanul, un aminopolimer natural. Informațiile din literatura de specialitate arată că adsorbția coloranților utilizând chitosan este una dintre metodele frecvent utilizate în îndepărtarea poluanților. Chitosanul, un polimer natural, are o serie de caracteristici cale îl fac un adsorbent eficient pentru îndepărtarea coloranților. Utilizarea sa ca adsorbent este justificată de două mari avantaje: prețul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
un aminopolimer natural. Informațiile din literatura de specialitate arată că adsorbția coloranților utilizând chitosan este una dintre metodele frecvent utilizate în îndepărtarea poluanților. Chitosanul, un polimer natural, are o serie de caracteristici cale îl fac un adsorbent eficient pentru îndepărtarea coloranților. Utilizarea sa ca adsorbent este justificată de două mari avantaje: prețul de cost scăzut comparativ cu cărbunele activ comercial, fiind derivat din deacetilarea biopolimerului natural chitină (al doilea polizaharid ca abundență, după celuloză) și pe de altă parte capacitatea sa
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
cum ar fi biodegradabilitatea, biocompatibilitatea, bioadezivitatea, polifuncționalitatea, caracterul hidrofil și proprietățile de adsorbție (Rinaudo, 2006). Majoritatea acestor proprietăți ale chitosanului pot fi legate de natura sa cationică, unică între polizaharidele abundente și polimerii naturali. a b Utilizarea chitosanului în îndepărtarea coloranților prezintă o serie de avantaje, dar și dezavantaje. Dintre avantaje, cele mai importante sunt: biopolimer hidrofil cu preț de cost scăzut; material foarte abundent și larg disponibil în multe țări; resursă regenerabilă; polizaharid cationic (în mediu acid); nu este dăunător
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
scheletul de chitosan și deci densitatea posibilă de ligand și reactivitatea polimerului. De asemenea, se reduce accesibilitatea la situsurile interne ale materialului și are loc pierderea flexibilității catenei polimerice. Așadar, etapa chimică poate conduce la scăderea semnificativă a eficienței reținerii coloranților și capacității de adsorbție, în special în cazul reacțiilor chimice care implică grupări aminice, deoarece grupările aminice ale polimerului sunt mult mai active decât grupările hidroxil și pot fi mult mai ușor atacate de agenții de funcționalizare. În consecință, este
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
sub formă de fulgi sau pulbere, care ambele sunt solubile în mediu acid și neporoase. Mai mult, aria suprafeței interne mai redusă a polimerului neporos limitează accesul la situsurile interne de adsorbție și ca urmare micșorează capacitatea de adsorbție a coloranților și viteza de adsorbție. Pentru a preveni acest incovenient, se sintetizează perle poroase. 3.3.3. Aspecte generale ale adsorbției coloranților pe chitosan În literatura de specialitate există un număr foarte mare de studii în care sunt evaluate performanțele chitosanului
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
redusă a polimerului neporos limitează accesul la situsurile interne de adsorbție și ca urmare micșorează capacitatea de adsorbție a coloranților și viteza de adsorbție. Pentru a preveni acest incovenient, se sintetizează perle poroase. 3.3.3. Aspecte generale ale adsorbției coloranților pe chitosan În literatura de specialitate există un număr foarte mare de studii în care sunt evaluate performanțele chitosanului brut, în special în termeni de capacitate de adsorbție sau reținere. În sistem static, determinarea vitezei de reținere a colorantului se
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
chitosanul complet deacetilat. În general, chitosanul comercial constă în polimeri semicristalini și gradul de cristalinitate este funcție de gradul de deacetilare. Cristalinitatea joacă un rol important în eficiența adsorbției. S-a constatat că chitosanul necristalizat este mult mai eficient în adsorbția coloranților anionici. Cristalinitatea controlează hidratarea polimerului, care la rândul ei determină accesibilitatea la situsurile interne. Acest parametru influențează puternic cinetica hidratării și adsorbției. Dizolvarea polimerului conduce la ruperea legăturilor de hidrogen între lanțurile de polimer. Cristalinitatea redusă a polimerului poate fi
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
reduce puternic influența acestui important parametru și pot îmbunătăți proprietățile de adsorbție. Procedura de formare a gelului permite de asemenea expansiunea rețelei polimerice, reducerea fenomenului de împiedicare sterică și scăderea cristalinității materialelor brute, cu îmbunătățirea transportului de masă. Cazul adsorbției coloranților pe chitosan funcționalizat este un exemplu tipic de influență a mărimii particulelor. La funcționalizarea cu GLU, rețeaua formată face ca performanțele de adsorbție să devină dependente de mărimea particulelor. Această dependență dispare când particulele de chitosan sunt modificate prin formare
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și proprietățile de difuzie ale materialului, datorită expansiunii rețelei de chitosan și creșterii ariei suprafeței specifice. Crini și al. (2008a) au observat că granulele prezintă o capacitate de cel puțin două ori mai mare comparativ cu fulgii pentru a adsorbi colorantul Basic Blue 9. Una dintre caracteristicile cele mai promițătoare ale chitosanului este capacitatea sa excelentă de a fi procesat în nanostructuri. Acestea pot fi utilizate în studii în sistem static. Hu și al (2006a) au raportat capacitatea mai mare de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și etanol . Granulele de chitosan formate se spală cu apă deionizată până la reacție neutră (Wu și al., 2001a; 2001b). Chitosanul prezintă afinitate extrem de mare pentru multe clase de coloranți, dar în particular s-a demonstrat capacitatea deosebită de îndepărtare a coloranților anionici, cum ar fi cei acizi, reactivi și direcți, datorită structurii sale unice policationice (Tabelul 3.5). 3.3.4. Metode de activare a chitosanului 3.3.4.1. Preprotonarea chitosanului Datorită structurii sale stabile, cristaline, chitosanul poliaminic este insolubil
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de asemenea că chitosanul decristalizat are același grad de deacetilare și masă moleculară ca cel original. Acesta adsoarbe coloranții anionici de două ori mai eficient decât chitosanul brut, datorită caracterului său amorf, dar prezintă o capacitate scăzută de adsorbție a coloranților cationici. Prezența cenușii în chitosanul decristalizat poate de asemenea juca un rol important în capacitatea crescută de legare a coloranților. Gibbs și al. (2003) au arătat că protonarea preliminară a grupărilor aminice obținută prin contactul cu soluție de H2SO4 reduce
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de două ori mai eficient decât chitosanul brut, datorită caracterului său amorf, dar prezintă o capacitate scăzută de adsorbție a coloranților cationici. Prezența cenușii în chitosanul decristalizat poate de asemenea juca un rol important în capacitatea crescută de legare a coloranților. Gibbs și al. (2003) au arătat că protonarea preliminară a grupărilor aminice obținută prin contactul cu soluție de H2SO4 reduce variația pH-ului soluției consecutiv adăugării adsorbentului. Crini și al. (2008a) au constatat că un tratament chimic omogen, cum ar
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
funcționalizat au afinitate mică sunt cei bazici (cationici). Pentru a rezolva această problemă, unii autori (Crini și al., 2008a; 2008b) au sugerat utilizarea derivaților de mono și di N-benzil sulfonat de chitosan pentru a îmbunătăți proprietățile de adsorbție a coloranților cationici și selectivitatea. Capacitățile maxime ale acestor adsorbenți pentru Basic Blue 9 și Basic Blue 3 au fost 121,9 și respectiv 166,5 mg g-1. Acești derivați pot fi utilizați ca adsorbenți hidrofobi în mediu acid fără nici o reacție
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
al. (2005) au propus materiale noi obținute prin reacția chitosanului cu acizi grași superiori funcționalizați cu o grupare glicidil, pentru a introduce catene alifatice lungi. Autorii au observat că acești produși pot fi utilizați ca materiale eficiente de adsorbție a coloranților anionici și cationici. Uzun și Güzel (2004, 2005) au raportat că chitosanul carboximetilat este un adsorbent mai bun decât chitosanul brut pentru coloranții acizi, iar producerea sa nu este costisitoare. Grupele carboxilice grefate pe chitosan pot servi ca donori de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
utilizat 4 tipuri de derivați ai fenolului: acid 4-hidroxibenzoic (BA); acid 3,4-dihidroxibenzoic (DBA), acid 3,4-dihidroxifenil-acetic (FA), acid hidrocafeic (CA), individual, ca substrate pentru tirozinază pentru a fi grefate pe chitosan. Granulele de chitosan modificat sunt eficiente în adsorbția coloranților cationici, cum ar fi Cristal violet și Bismarck Brown Y. După reacția de grefare enzimatică grupele aminice rămase pe acest chitosan modificat își mențin capacitatea de a reține coloranții anionici. Adsorbția este de tip Langmuir, iar 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]
-
Polimerul host având grupări aminice libere pe catena de chitosan recunoaște molecula de colorant atât prin interacțiune ionică, cât și complexare host-guest. β-CD a fost cuplată cu chitosan prin intermediul derivatului său monoclorotriazinic (Figura 3.28) (Martel și al., 2001). Adsorbția coloranților textili pe acest derivat arată că acest adsorbent prezintă o capacitatea superioară de adsorbție față de polimerul părinte și chiar față de gelurile pe bază de ciclodextrină-epiclorhidrină. A fost de asemenea investigată capacitatea de adsorbție a coloranților acizi și cationici pe chitosan
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Martel și al., 2001). Adsorbția coloranților textili pe acest derivat arată că acest adsorbent prezintă o capacitatea superioară de adsorbție față de polimerul părinte și chiar față de gelurile pe bază de ciclodextrină-epiclorhidrină. A fost de asemenea investigată capacitatea de adsorbție a coloranților acizi și cationici pe chitosan modificat cu acizi grași superiori (Shimizu și al., 2005). Capacitatea chitosanului modificat de a adsorbi coloranți anionici la concentrații mai mari ale colorantului crește cu creșterea gradului de substituție. Chitosanul modificat cu grad mai mic
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]