7,274 matches
-
ineficientă. Factorul de îmbogățire în condiții statice Pentru aprecierea gradului de concentrare a unui anumit constituent de interes, aflat într-o soluție diluată, se calculează factorul de îmbogățire (F.I.) a cărui valoare arată de câte ori a avut loc concentrarea. Pentru procedeul static, dacă adsorbentul a fost pus în contact cu un volum de soluție (Vi) care conține adsorbatul într-o concentrație mică, iar după reținere se desoarbe colorantul cu un volum redus (Vd) dintr-un reactiv adecvat, factorul de îmbogățire (F.I.) se
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Vs-volumul fazei staționare (mL); N′-numărul de talere teoretice de la centrul de aplicare a benzii la capătul benzii; D-raportul de distribuție a concentrației; Cs-concentrația substanței în faza staționară; Cm-concentrația substanței în faza mobilă. 2.3. Modelarea adsorbției în sistem static și dinamic 2.3.1. Modelarea echilibrului adsorbției în sistem static (batch) Deoarece coloranții, așa cum s-a arătat anterior, fac parte din categoria poluanților organici, relațiile de calcul existente în literatură, pentru prelucrarea și interpretarea datelor experimentale, sunt valabile și
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de aplicare a benzii la capătul benzii; D-raportul de distribuție a concentrației; Cs-concentrația substanței în faza staționară; Cm-concentrația substanței în faza mobilă. 2.3. Modelarea adsorbției în sistem static și dinamic 2.3.1. Modelarea echilibrului adsorbției în sistem static (batch) Deoarece coloranții, așa cum s-a arătat anterior, fac parte din categoria poluanților organici, relațiile de calcul existente în literatură, pentru prelucrarea și interpretarea datelor experimentale, sunt valabile și pentru această clasă de substanțe xenobiotice. O serie de considerente teoretice
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
doi parametri care descriu echilibrul neliniar între adsorbatul reținut pe particulele de adsorbent (qe) și adsorbatul rămas în soluție la echilibru (Ce), la temperatură constantă sunt prezentate în Tabelul 2.2. Discutarea aspectelor legate de modelarea adsorbției, desfășurate în condiții statice sau dinamice, s-a realizat considerând o serie de materiale de sinteză (Aksu, 2005, Hamdaoui, 2006, Hamdaoui și Naffrechoux, 2007) și în anumite cazuri particulare s-a recurs la o serie de articole care vor fi menționate la modelul respectiv
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
trei parametri se poate considera o combinație a ecuațiilor izotermelor Langmuir și Freundlich într-o ecuație neliniară, exprimată sub forma: (2.58) în care a, b și n sunt parametrii Koble-Corrigan. 2.3.2. Modelarea cinetică a adsorbției în sistem static Procesele de sorbție au o mare eficiență, rezultând în urma tratamentului efluenți de bună calitate, care pot fi de ulterior reciclați. În plus, dacă este posibilă regenerarea sorbentului, prețul de cost al procesului poate fi scăzut. Studiul cinetic al sorbției în
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
mai lentă decât deplasarea colorantului din soluție către suprafața externă solidă, din două motive: -datorită obstrucției mecanice mai mari față de mișcare dată de moleculele de la suprafață sau straturile superficiale; -atracțiile chimice dintre colorant și adsorbent. În timpul adsorbției colorantului în sistem static, moleculele de colorant ajung la suprafața adsorbentului mai rapid decât pot difuza în solid. Colorantul se acumulează la suprafață și se stabilește un pseudo-echilibru, iar în continuare adsorbția colorantului poate avea loc doar cu aceeași viteză deoarece concentrația la suprafață
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
din modelul Langmuir, ΔG poate fi calculat conform expresiei Gibbs. Este important de menționat că ΔG este estimat din datele de adsorbție la echilibru, cu presupunerea că adsorbția unei molecule este reversibilă și condiția de echilibru este stabilită în sistem static. Variațiile ΔH și ΔS pentru un proces de adsorbție pot fi determinate utilizând reprezentarea van’t Hoff și sunt estimate prin determinarea izotermei la diferite temperaturi, considerând acești termeni independenți de temperatură. La trecerea de la o dezordine mai mare a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
a prepara carbon cu structură predominant microporoasă vor trebui utilizate materiale cu un conținut mai ridicat de celuloză. În general, cărbunele activ sub formă de pulbere (CAP) a fost mult timp preferat față de cel granulat (CAG) în aplicațiile în regim static, datorită capacității mai mari de adsorbție. Structura de pulbere face însă dificilă manipularea, iar regenerarea este ineficientă. În ultimii ani, se urmărește transformarea CAP în formă granulată prin diferite tehnici. Pentru a utiliza acest material pentru tratarea apelor reziduale în
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
într-un experiment pilot pe coloană și s-a constatat că modelul BDST este capabil să descrie performanța coloanei în cazul adsorbției. S-a observat în schimb o valoare mai mare a capacității maxime de adsorbție a colorantului în sistem static, comparativ cu experimentele pe coloană, ceea ce indică faptul că timpul de contact între soluția de colorant și adsorbent nu este suficient. Se poate spune deci că sistemul static asigură o interacțiune mai bună între cărbune și colorant. Aceeași comportare s-
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
valoare mai mare a capacității maxime de adsorbție a colorantului în sistem static, comparativ cu experimentele pe coloană, ceea ce indică faptul că timpul de contact între soluția de colorant și adsorbent nu este suficient. Se poate spune deci că sistemul static asigură o interacțiune mai bună între cărbune și 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pe diferite tipuri de rumeguș. 3.2.4. Adsorbția pe coloană Practic, operațiile în flux continuu pe coloană, care sunt mult mai utile în tratarea la scară largă a apelor reziduale, au o serie de avantaje față de adsorbția în sistem static. Dintre acestea, mai importante sunt ușurința operării și atingerea unor randamente mari. Etapele protocolului de 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
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
aderente la suprafață și substanțele solubile în apă, apoi uscat la 60-80șC (Khattri și Singh, 2009). Rumegușul de fag tratat cu diverse săruri (CaCl2, ZnCl2, MgCl2, NaCl) fost comparat cu materialul netratat, în ceea ce privește îndepărtarea Albastrului de metilen, atât în sistem static, cât și pe coloană (Batzias și Sidiras, 2007c). Valorile parametrului Freundlich KF pentru probele tratate cu săruri au fost semnificativ mai mari comparativ cu cele pentru materialul netratat, în special în cazul utilizării NaCl. Parametrul n nu este influențat semnificativ
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de rumeguș, cu creșterea numărului de situsuri active disponibile pentru legarea colorantului. Tratarea cu CaCl2 îmbunătățește considerabil proprietățile de adsorbție ale rumegușului de fag (Batzias și Sidiras, 2004). Capacitatea de adsorbție Freundlich KF, pentru adsorbția Albastrului de metilen în sistem static, crește cu 28% în cazul pretratării la 23șC și 98% la tratarea la 100șC. Valoarea KF pentru Red Basic 22 crește cu 14%, respectiv 30% în cazul tratării la 23, respectiv 100șC. Capacitatea de adsorbție N, conform modelului BDSM pentru
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
colorant (430 mg g-1) este îndepărtat din soluție cu rumegușul modificat, în timp ce doar un număr redus de procente (8,7%; 4,35 mg g-1) sunt îndepărtate cu materialul inițial (Marchetti și al., 2000). 3.2.7. Analiza adsorbției în sistem static în cicluri succesive Ecuațiile cinetice pot fi utilizate pentru a prefigura design-ul sistemului de sorbție în sistem static, în două etape (Özacar și Șengýl, 2004). În Figura 3.24 este reprezentată diagrama schematică a unui astfel de sistem. Soluția
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
7%; 4,35 mg g-1) sunt îndepărtate cu materialul inițial (Marchetti și al., 2000). 3.2.7. Analiza adsorbției în sistem static în cicluri succesive Ecuațiile cinetice pot fi utilizate pentru a prefigura design-ul sistemului de sorbție în sistem static, în două etape (Özacar și Șengýl, 2004). În Figura 3.24 este reprezentată diagrama schematică a unui astfel de sistem. Soluția care trebuie tratată conține L litri și concentrația colorantului este redusă în fiecare etapă de la C0 la C1 mg
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
11) Ecuațiile (3.10) și (3.11) pot fi utilizate pentru a calcula cantitatea de colorant îndepărtată la orice concentrație inițială dată și timp de reacție pentru orice sistem în mai multe etape. Se consideră cazul sorbției colorantului în sistem static în contracurent în două etape pe rumeguș de pin, cu volumul soluției de tratat de 10 m3, cantitatea de rumeguș de 15 kg în fiecare etapă și concentrația ințială a colorantului 150 mg L-1 în prima etapă (Özacar și
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pentru a atinge un procent total fixat de îndepărtare a colorantului (T min) minus timpul de contact în prima etapă a sistemului de adsorbție. (3.12) Pentru sistemul N, t1 devine: (3.13) și timpul total de contact în sistem static, T, este: (3.14) Timpul de contact total se calculează pentru fiecare sistem, de la N = 1 la N = 2 (pe baza valorilor t1 fixate), pentru un procent dat de îndepărtare a colorantului. Timpul minim de contact pentru îndepărtarea unor anumite
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 bazează deseori pe condițiile de echilibru a sistemului de adsorbție. Rezultatele studiilor arată că performanțele de adsorbție ale unui material pe bază de chitosan în adsorbția în fază lichidă depinde de mai mulți
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
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 adsorbție (2103,6 mg g-1) a Acid Green 27 pe nanoparticule, comparativ cu microparticulele de chitosan. Granulele cu grad mare de îmbibare se prepară de obicei astfel: o parte din
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Red 18 > Acid Green 25. Diferențele în capacitatea de adsorbție pot fi datorate efectului masei moleculare și numărului de grupări sulfonice. Moleculele monovalente și/sau mai mici au capacitate mai mare de adsorbție datorită creșterii raportului colorant/chitosan în sistem static. Moleculele mai mici de colorant sunt capabile să pătrundă în stuctura internă a porilor particulelor de chitosan. O interpretare similară a fost dată și de McKay și al. (1982) pentru adsorbția coloranților bazici pe chitină. Smith și al. (1993) au
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
cantitate similară de colorant sunt necesare 7-10 ore, ceea ce arată că granulele pot fi reutilizate. Pentru a investiga posibilitatea reutilizării chitosanului în adsorbția coloranților Remazol Yellow Gelb 3RS (RY) și Basic Yellow 37 (BY) au fost realizate experimente în sistem static pe parcursul a 5 cicluri (Kyzas și Lazaridis, 2009). Experimentele de adsorbție s-au realizat la pH 2 pentru RY, respectiv pH 10 pentru BY, iar desorbția la pH 10 pentru RY, respectiv pH 2 pentru BY. Performanța eluenților a fost
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de o serie de factori care vor fi discutați detaliat pe parcursul acestui capitol. Trebuie să menționăm în primul rând particularitățile structurale ale microorganismelor, modul lor de utilizare sub formă de celule viabile, neviabile, modificate chimic, magnetic și imobilizate, în procese statice sau dinamice (pe coloană). În același timp, trebuie să se ia în considerare proprietățile și comportamentul în mediu al coloranților implicați, în funcție de clasa din care fac parte (Capitolul 1) și tipul de produs utilizat. În anumite studii se apelează la
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
natura microorganismului conform clasificărilor din microbiologie (fungi, alge, bacterii, levuri); modul de obținere (cultură pură, biomasă reziduală industrială, nămol activ); starea microorganismului (viabilă sau neviabilă); forma sub care este utilizat (nativ, modificat: fizic, chimic, genetic, magnetic, imobilizat); modul de operare (static sau dinamic). 4.2.1.1. Tipuri de biosorbenți conform naturii microorganismelor și a particularităților lor structurale Biosorbția cu microorganisme este un caz particular al adsorbției, care utilizează drept sorbenți numeroase specii de fungi, alge, bacterii, levuri. Natura microorganismului (conform
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
imobilizate (întâlnit și la enzime) este legat de apariția limitărilor difuzionale și de evadare a microorganismului în mediul de reacție. 4.2.1.5. Tipuri de biosorbenți conform modului de operare Ca și în cazul adsorbției cu adsorbenți convenționali, experimentele statice sunt utilizate pentru a evalua condițiile optime de desfășurare a procesului, eficiența biosorbentului, viteza de biosorbție și posibilitatea regenerării biomasei, eventual recuperarea colorantului. Față de procedeul cunoscut, prin care se pune în contact biosorbentul cu colorantul în anumite condiții experimentale, au
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]