3,283 matches
-
a coloranților deoarece influențează echilibrele acido- bazice la care participă colorantul. 4.3.5. Bioacumularea Se poate remarca un comportament diferit al microorganismelor viabile în raport cu diverși coloranți, care variază de la adsorbția propriu zisă ca unic proces de decolorare la biosorbția coloranților ca proces intermediar al unei degradări finale enzimatice (Fu și Viragaghavan, 2001a). Intensitatea etapei de biosorbție depinde de sistemul microorganism-colorant implicat. Constatarea că anumite specii microbiene vii pot acumula mai mult colorant decât celulele neviabile este o dovadă în plus
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
zisă ca unic proces de decolorare la biosorbția coloranților ca proces intermediar al unei degradări finale enzimatice (Fu și Viragaghavan, 2001a). Intensitatea etapei de biosorbție depinde de sistemul microorganism-colorant implicat. Constatarea că anumite specii microbiene vii pot acumula mai mult colorant decât celulele neviabile este o dovadă în plus că nu numai adsorbția este implicată în acest proces de reținere (Dhaouadi și M’Henni, 2009). Mou și al. (1991) au izolat din sol o tulpină a fungului Myrothecium verrucaria care a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
suspensii de celule umede de M. verrucaria în soluția de colorant, peste 50% colorant a fost îndepărtat în primele câteva minute și echilibrul a fost atins în aproximativ 10 ore, ceea ce indică faptul că adsorbția a avut loc repede. Apoi, colorantul reținut de celule a fost degradat lent (în mai mult de o săptămână), în funcție de structura colorantului. Pentru procesul de adsorbție cu acest fung nu a fost clar dacă are loc numai legarea externă a colorantului la peretele celular sau atât
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și respectiv RS (red) au fost adsorbiți din soluții cu aproximativ 0,2 g L-1 colorant, în 5 ore, de către 4,5 g L-1 biomasă uscată. În scopul de a investiga rolul posibil al constituenților intracelulari în reținerea coloranților, Brahimi-Horn și al. (1992) au studiat comportamentul celulelor intacte Myrothecium verrucaria și a celor tratate cu ultrasunete, incubate pentru 1 sau 24 ore în soluțiile celor trei de coloranți. După o oră, au adsorbit aproape aceeași cantitate de colorant. După
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
la celulele intacte față de celulele dezintegrate, sugerând că integritatea celulelor este foarte importantă pentru capacitatea de reținere internă. Celulele intacte au arătat o capacitate mare de adsorbție față de celulele dezintegrate pentru Orange II și RS, însă nu și pentru 10B. Colorantul legat de celule a fost recuperat prin extracție cu metanol, cu avantajul reciclării celulelor tratate, având capacitatea de legare a colorantului slab diminuată. Detergentul Tween a redus adsorbția colorantului. Coloranții sunt puternic atașați de de biomasa fungică, însă îndepărtarea lor
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
a redus adsorbția colorantului. Coloranții sunt puternic atașați de de biomasa fungică, însă îndepărtarea lor necesită tratatea cu ultrasunete (în apă sau în Triton X-100) sau extracția cu metanol. Aceste rezultate sugerează că interacțiunile hidrofobice/hidrofilice sunt importante în legarea coloranților. Sugimori și al. (1999) au izolat fungul Cunninghamella polymorpha care a fost testat asupra capacității de îndepărtare a unor coloranți disperși (utilizați pe scară largă pentru vopsirea textilelor poliesterice). Acest tip de coloranți ridică probleme, deoarece nu sunt degradați ușor
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
chiar dacă se recurge la procedee biologice) și ajung în cantități mari în mediu. Fiind insolubili în apă, sunt dispersați de detergenți, fapt ce explică inaccesibilitatea la o degradare biologică. În absența glucozei fungul nu a fost capabil de a utiliza colorantul ca sursă de carbon. Pentru dezvoltarea microorganismului au fost utilizate medii sintetice cu pH 4,3 - 5, iar pentru determinarea spectrofotometrică a colorantului rămas în soluție s-a folosit extracția cu 1-butanol. Fungul este eficient, atingând un procent de adsorbție
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pH 4,3 - 5, iar pentru determinarea spectrofotometrică a colorantului rămas în soluție s-a folosit extracția cu 1-butanol. Fungul este eficient, atingând un procent de adsorbție de 93% pentru 17 coloranți disperși în 120 ore și de 90% pentru colorantul Disperse Blue 60 (DB-60) la concentrații inițiale mari (500 mg L-1) în mediul de cultură. Celulele fungice sunt capabile de a îndepărta astfel de coloranți din ape reziduale. După mojararea celulelor care conțin colorant și extracție cu solvent DB-60
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Sulfur Black 1) din efluenții reziduali industriali simulați. Ei au utilizat ambele forme, viabile și inactivate, ale fiecărei specii și au observat că dintre cele 28 specii microbiene, 64% din formele inactivate au o capacitate de adsorbție mai mare pentru colorantul rezidual Reactive Black 5; printre cele 21 specii capabile de legarea colorantului rezidual Reactive Blue 19, 71% au fost mai eficente în legarea colorantului în formă inactivată decât în forma viabilă. Ei au sugerat că aceasta se poate datora unei
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
colorantului în formă inactivată decât în forma viabilă. Ei au sugerat că aceasta se poate datora unei creșteri a ariei suprafeței pentru adsorbție, din cauză că are loc o rupere a celulelor după inactivare. Dintre cele 26 specii capabile de a lega colorantul rezidual Sulfur Black 1, 54% au fost mult mai eficiente în stare viabilă. Un mecanism dominant de bioacumulare a fost constatat la reținerea colorantului Reactive Brilliant Blue KN-R cu fungul Aspergillus fumigatus viabil, imobilizat pe perle de carboximetilceluloză (CMC) (Wang
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
al bioacumulării. Pe parcursul a mai multor ore procesul a fost rapid, și apoi s-a redus gradat. În intervalul 24-72 ore procesul se intensifică, la o concentrație inițială a colorantului de ≥ 209,9 mg L-1. Decolorarea soluției care conține colorantul reactiv cu fungul viabil imobilizat poate fi datorată biodegradării sau bioacumulării. Perlele cu fungul viabil A. fumigatus imobilizat au fost puse în contact cu mediul de cultură, care conține în jur de 300 mg L-1 colorant, timp de 72
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
fungic nu este implicat în procesul de biodegradare, iar reținerea colorantului are loc printr-un mecanism de bioacumulare. Imaginile obținute prin TEM au evidențiat structuri intracelulare ale miceliului și toxicitatea colorantului (Figura 4.62). Deși capacitatea maximă de reținere a coloranților Reactive Black B, Reactive Red sau Remazol Blue cu cianobacterii termofile a fost mai mare la Synechococcus sp., decât la Phormidium sp. Aceasta din urmă produce mai multă biomasă pe parcursul dezvoltării în prezența fiecărui colorant, la concentrații mari și temperatură
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
ale Phormidium sp. (reținere pasivă sau biosorbție) și trec în celulă de la membrana celulară prin ciclul metabolic al celulei (proces activ). În mediul de cultură caracteristic care conține coloranții testați, biomasa cianobacteriei nu s-a dezvoltat proporțional cu creșterea concentrației colorantului adăugat, ceea ce înseamnă că nu a fost utilizat colorantul drept sursă de carbon. Datorită acestor considerente și a culorii biomasei (negru, albastru, roșu) la sfârșitul experimentelor se poate trage concluzia că reținerea coloranților a avut loc prin asocierea unor procese
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
în celulă de la membrana celulară prin ciclul metabolic al celulei (proces activ). În mediul de cultură caracteristic care conține coloranții testați, biomasa cianobacteriei nu s-a dezvoltat proporțional cu creșterea concentrației colorantului adăugat, ceea ce înseamnă că nu a fost utilizat colorantul drept sursă de carbon. Datorită acestor considerente și a culorii biomasei (negru, albastru, roșu) la sfârșitul experimentelor se poate trage concluzia că reținerea coloranților a avut loc prin asocierea unor procese pasive și active (Sadettin și Dönmez, 2007). Mecanismul de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
s-a dezvoltat proporțional cu creșterea concentrației colorantului adăugat, ceea ce înseamnă că nu a fost utilizat colorantul drept sursă de carbon. Datorită acestor considerente și a culorii biomasei (negru, albastru, roșu) la sfârșitul experimentelor se poate trage concluzia că reținerea coloranților a avut loc prin asocierea unor procese pasive și active (Sadettin și Dönmez, 2007). Mecanismul de îndepărtare a coloranților cu microorganisme viabile depinde de condițiile de mediu în care acestea se dezvoltă (Fu și al., 2002c). De exemplu, s-a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de carbon. Datorită acestor considerente și a culorii biomasei (negru, albastru, roșu) la sfârșitul experimentelor se poate trage concluzia că reținerea coloranților a avut loc prin asocierea unor procese pasive și active (Sadettin și Dönmez, 2007). Mecanismul de îndepărtare a coloranților cu microorganisme viabile depinde de condițiile de mediu în care acestea se dezvoltă (Fu și al., 2002c). De exemplu, s-a utilizat un nămol aclimatizat pentru îndepărtarea colorantului Reactive Turquoise Blue KN-G (RTB) pe bază de ftalocianină de cupru (notată
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
4.63). ). După alimentarea reactorului cu influent s-a observat o reducere imediată și bruscă a concentrației colorantului din soluție, ceea ce reflectă biosorbția rapidă. Comparând microorganismele anaerobice cu cele aerobice, numai acestea din urmă au fost capabile de a utiliza colorantul Reactive Turquoise Blue ca singura sursă de carbon și energie pentru proliferare. Totuși, pentru ambele sisteme a fost necesară glucoza pentru a menține stabilitatea și eficiența pe termen lung, deoarece stimulează creșterea biomasei și activitatea microbiană. O concentrație suficientă de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pH 6 Cr(VI) și Ni(II); pH 5 Cu(II); 30 ± 10C; viteza de agitare 100 rpm) sunt prezentate în Tabelul 4.7. Din aceste rezultate se poate trage concluzia că tulpina adaptată de A. versicolor poate decolora eficient colorantul într-un mediu nutritiv pe bază de melasă și reține simultan și ionii metalelor grele, cu preferință pentru Cr(VI) (Taștan și al., 2010). Fungul Aspergillus foetidus a decolorat total mediul care conține coloranții reactivi azo de tip Drimarene. Gradul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
hidroxil și amino sunt grupele preferate pentru cele mai multe procese de sorbție. Masa moleculară mare a EPS, prezența mai multor situsuri de legare și forțele mai puternice van der Waals, împreună cu structura specifică au condus la adsorbții performante. Concentrația reziduală a colorantului Basic Blue 54 în soluție apoasă descrește cu creșterea pH-ului și devine constantă la un pH mai mare de 12. La pH scăzut încărcarea suprafeței materialului polimeric poate conduce la o încărcare pozitivă, încât H3O+ sunt în competiție cu
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Biomasa de algă a atins o capacitate de reținere a colorantului de 0,4 g colorant / g de biomasă (raportată la masă uscată). Decolorarea maximă a fost atinsă după trei zile în condițiile sistemului. Bazat pe aceste rezultate mecanismul tratamentului colorant cu alga a fost atribuit proceselor de: -biosorbție (sorbția moleculelor de colorant pe suprafața celulelor de algă); -bioconversie (difuzia moleculelor de colorant în celulele de algă și conversia ulterioară internă); -biocoagulare (coagularea moleculelor de colorant prezent în faza apoasă pe
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
cinetic de pseudo-ordin doi, iar difuzia intraparticule are un rol semnificativ în procesul de biosorbție, dar nu este total resposanbilă în etapa de limitare a vitezei biosorbției. În continuare, se vor prezenta câteva exemple semnificative de mecanisme de biosorbție a coloranților, stabilite pe baza rezultatelor experimentale obținute în urma studiului cinetic cu biosorbenți microbiologici și coloranți de diferite tipuri. 4.3.7.1. Bacterii Hu (1992, 1996) a relatat că timpul necesar pentru atingerea echilibrului la biosorbția unor coloranți reactivi pe celule
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
biosorbție, dar nu este total resposanbilă în etapa de limitare a vitezei biosorbției. În continuare, se vor prezenta câteva exemple semnificative de mecanisme de biosorbție a coloranților, stabilite pe baza rezultatelor experimentale obținute în urma studiului cinetic cu biosorbenți microbiologici și coloranți de diferite tipuri. 4.3.7.1. Bacterii Hu (1992, 1996) a relatat că timpul necesar pentru atingerea echilibrului la biosorbția unor coloranți reactivi pe celule inactivate de Aeromonas sp., P. luteola. și E. coli are loc în aproximativ o
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
atingând 86% din capacitatea totală de adsorbție în 5 minute. Modelul cinetic de pseudo-ordin doi descrie cinetica sorbției colorantului bazic, pentru temperaturi inițiale diferite (20-50șC) (Nacera și Achira, 2006). Sistemul care constă în biosorbentul bacterian Paenibacillus macerans utilizat la adsorbția coloranților acizi Acid Blue 225 și Acid Blue 062 se conformează aceluiași model (Çolak și al., 2009). Au fost testate modelele cinetice de pseudo-ordin unu și doi asupra sorbției colorantului Reactive Blue 4 cu celule bacteriene libere și imobilizate de Bacillus
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Banks (1993) au constatat un timp de 3 zile, iar Gallangher și al. (1997) un timp foarte lung, de 4 săptămâni. De asemenea, autorii au relatat că ecuațiile vitezelor de pseudo-ordin I și II au descris real cinetica biosorbției tuturor coloranților cu A. niger tratat. Timpul pentru atingerea echilibrului adsorbției colorantului Congo Red variază puțin cu concentrația adsorbatului (Figura 4.66). Pentru studiile ulterioare în sistem aerat, timpul maxim de echilibru a fost considerat 90 minute. Timpul de echilibru al adsorbției
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
cu valorile de echilibru experimentale. Coeficienții de corelație au fost > 0,99, ceea ce explică concordanța bună (Binupriya și al., 2008a). Aceeași concluzie a fost menționată anterior, pentru experimentele de adsorbție care au avut loc în sistem aerat sau rotativ pentru colorantul reactiv textil Reactive Blue MR (RBMR) utilizând biomasa nativă și pretratată de Trametes versicolor (Binupriya și al., 2007). Reprezentarea dublu logaritmică a datelor experimentale conform ecuației Bangham (Capitolul 2) a dovedit că nu numai difuzia adsorbatului în porii adsorbentului este
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]