Nnwale Njide Methylene Blue: Ikike Njide Carbon A Kpalitere Ọrụ

Otu ụlọ nyocha na-atụnyere ụdị carbon a kpalitere ọrụ abụọ. Otu akwụkwọ nkọwa ngwaahịa na-ekwu na uru methylene blue nke otu ụdị ji okpukpu atọ karịa nke ọzọ. Ụlọ nyocha ahụ zụrụ nke nwere ọnụọgụ ka ukwuu, jiri ya kpebie oke carbon ọ ga-eji, ma ụcha ahụ malitere ịgafe n'oge karịa ka a tụrụ anya. Ọ dịghị ihe a ghọrọ ụgha. Ọnụọgụ abụọ ahụ sitere na nnwale dị iche iche, onye zụrụ ha wee gụọ ha dịka ha bụ otu ihe a tụrụ.

Edemede a na-edozi njehie nghọta ahụ. Ọ na-akọwa ihe nnwale ahụ na-atụ, na-eme mgbakọ ugboro abụọ site na ọnụọgụ ndị a kapịrị ọnụ, ma na-akọ ihe ọ bụla na-agbanwe nsonaazụ. A na-atụle iche nsogbu metụtara ịtụnyere na ịhazi ihe njide dị iche iche; ebe a, isiokwu bụ otu klaasị ihe na otu usoro.

Ihe mere e ji eji ụcha a eme nyocha

Methylene blue bụ ụcha nwere chaji dị mma, nke molekul ya dị larịị ma nwee usoro mgbanaka aromatik. N'ime mmiri, ọ dị dịka ayọn nwere chaji dị mma, nha molekul ya dịkwa ihe dị ka 1.43 na 0.61 na 0.40 nm. Nha ahụ bụ isi ihe a na-achọ. Ayodin, ihe nyocha ọzọ a na-ejikarị eme ihe, pere ezigbo mpe ma na-abanye n'oghere pere ezigbo mpe ma dị warara, ya mere ọnụọgụ ayodin na-egosi etu oghere ndị ahụ si etolite. Methylene blue chọrọ ụzọ mbata sara mbara karị: ọ na-abanye n'oghere karịrị ihe dị ka 0.75 nm, oghere dị ihe dị ka 1.4 ruo 3 nm na-enyekwa nnukwu aka na njide ya. Nha ndị ahụ gụnyere oghere pere ezigbo mpe ndị ka ibu na oghere etiti ndị ka nta, ya mere ịkpọ nnwale a nyocha naanị oghere etiti na-eme ka nkọwa ya dị mfe karịa ka ọ dị n'ezie. Ihe nyocha abụọ ahụ na-emeju ibe ha. Ayodin na-enyocha ole oghere pere ezigbo mpe dị. Methylene blue na-enyocha ole ohere dị n'oghere na-anabata nnukwu molekul oganik, nke bụ ajụjụ dị mkpa mgbe a na-ewepụ ụcha. Ọ dịghị nke ọ bụla n'ime ọnụọgụ abụọ ahụ nwere ike, naanị ya, ibu amụma njide molekul ndị ọzọ.

Chaji dịkwa mkpa dịka nha. N'ihi na ụcha ahụ nwere chaji dị mma, elu nwere chaji adịghị mma na-adọta ya, ebe elu nwere chaji dị mma na-achụpụ ya. Nke a na-eme ka pH bụrụ ihe bụ isi a ga-achịkwa, ọ bụghị obere nkọwa a ga-agbakwunye n'akụkụ, dịka nnwale ndị dị n'okpuru na-egosi.

Otu e si eme nnwale n'otu ngwakọta

Usoro a na-ejikarị n'ụlọ nyocha bụ ime ka otu ngwakọta ruo nha nhatanha. Kwadebe carbon ahụ, jiri sieve kewapụ ya ka nha ụmụ irighiri ya dị n'ime oke a na-achịkwa, wee tụọ uka m a maara. Tinye olu V a maara nke ngwọta ụcha nwere ịta mmalite C0. Debe pH na ọnọdụ okpomọkụ n'otu ọkwa, kpalie ngwakọta ahụ ruo oge a kwadoro, wee kewapụ carbon ahụ site n'ịza ya ma ọ bụ iji igwe centrifuge. Chọpụta ịta fọdụrụ Ce site n'ịtụ nnabata ọkụ UV-Vis, na-adịkarị nso 660 ruo 665 nm, ọtụtụ mgbe na 664 nm, site n'iji usoro ihe atụ a kwadebere maka ịhazigharị n'otu ngwa ahụ. Otu usoro e bipụtara jiri 0.050 g carbon na 50 mL ngwọta n'ime oke ịta 10 ruo 1000 mg/L, ruo awa 24 na 25 C, ma gụọ nsonaazụ na 660 nm. Ọ dịghị otu usoro a na-eji n'ebe niile, ya mere uru a kọrọ na-enweghị oke carbon, oke ịta, oge, ọnọdụ okpomọkụ, pH, na ogologo ebili ọkụ abụghị nsonaazụ. Ọ bụ asịrị.

Ịtụ ọnụọgụ n'onwe ya chọrọ otu nlezianya ahụ a kọwara n'ịtụ ụcha site na nnabata ọkụ: hazigharịa ngwa gị, kwado ebe ọnụ ọgụgụ nnabata ọkụ kacha elu dị kama iche na ọ bụ 664 nm, ma tinye mmiri na mmiri dị n'elu ihe dakọrọ nke ịta ya dị elu ka ọ laghachi n'ime oke ebe nzaghachi na-aga n'ahịrị kwụ ọtọ.

Ihe atụ mgbakọ

Ikike njide sitere na nguzozi uka. Ụcha nke na-adịghịzi n'ime ngwọta nọ n'elu carbon:

qe = (C0 minus Ce) times V divided by m

ebe qe bụ njide mgbe e ruru nha nhatanha, na mg/g; C0 na Ce bụ ịta mmalite na ịta mgbe e ruru nha nhatanha, na mg/L; V bụ olu na lita; m bụkwa uka carbon na gram.

Isi ihe mbụ. Malite na C0 = 100 mg/L, V = 0.100 L, m = 0.0200 g. Mgbe e ruru nha nhatanha, ngwa ahụ na-egosi Ce = 35 mg/L. Mgbe ahụ qe = (100 minus 35) times 0.100 divided by 0.0200 = 65 times 0.100 divided by 0.0200 = 325 mg/g. Pasent e wepụrụ bụ (100 minus 35) divided by 100 times 100 = 65 pasent.

Isi ihe nke abụọ, otu oke carbon na olu ahụ, mana ụcha a tinyere ka ukwuu. Malite na C0 = 200 mg/L ma tụọ Ce = 90 mg/L. Mgbe ahụ qe = (200 minus 90) times 0.100 divided by 0.0200 = 550 mg/g, ebe pasent e wepụrụ bụ (200 minus 90) divided by 200 times 100 = 55 pasent.

Ngwakọta ọnụọgụ abụọ ndị a, (Ce = 35, qe = 325) na (Ce = 90, qe = 550), bụ isi ihe abụọ n'ọkpụkpụ isotherm. Rịba ama na ha na-aga ụzọ dị iche: ikike njide rịrị site na 325 ruo 550 mg/g ebe pasent e wepụrụ dara site na 65 ruo 55 pasent. Ikike njide na pasent e wepụrụ na-aga n'akụkụ ndị megidere ibe ha ka ịta na-arị elu. Onye ọ bụla na-ahazi carbon dịka pasent e wepụrụ nke a tụrụ n'oke carbon ma ọ bụ ịta dị iche iche si dị na-ahazi nnwale ahụ, ọ bụghị ihe ahụ.

Ihe ndị ị ga-achịkwa

Ihe ọ bụla dị n'okpuru na-agbanwe ọnụọgụ ahụ. Debe nke ọ bụla n'otu ọkwa ma ọ bụ dekọọ ya.

Oke carbon. Carbon ka ukwuu pụtara ebe njide ka ukwuu, ya mere pasent e wepụrụ na-arị elu ebe njide kwa gram na-adakarị, n'ihi na ụcha e jidere na-ekesa n'uka ka ukwuu. Kọọ oke carbon na g/L tinyere V na m e ji nweta ya.

Ịta mmalite. C0 ka elu na-enye ike ịkwanye usoro ahụ ka ukwuu, ya mere qe na-arị elu ebe pasent e wepụrụ na-adalata ka ebe njide na-eju. Ọkpụkpụ isotherm a dabara na data dị n'oke 5 ruo 50 mg/L na nke dị n'oke 100 ruo 400 mg/L na-akọwa mpaghara dị iche iche nke ọkpụkpụ ahụ. Tụnyere ikike njide e nwetara site n'ịdabata ọkpụkpụ naanị n'oke ịta ndị na-ekpuchi ibe ha.

pH. Maka ụcha a nwere chaji dị mma, njide na-arịkarị elu ka pH na-arị elu, karịsịa mgbe pH karịrị ebe chaji carbon n'ozuzu ya bụ efu, ebe elu ya na-enwezi chaji adịghị mma n'ozuzu. pH dị ala na-etinye proton n'ebe njide dị n'elu carbon ma na-eme ka ayọn hydrogen soro ụcha na-asọ mpi maka ebe ndị ahụ. Nha mmetụta ahụ na-adabere n'ụdị carbon: n'otu nnyocha carbon a kpalitere ọrụ, njide rịrị site n'ihe dị ka 51 mg/g na pH 2 ruo ihe dị ka 92 mg/g na pH 8. Dekọọ pH mmalite na nke mgbe e ruru nha nhatanha, tinyere nnu ndị dịlarị na ngwọta, n'ihi na ike ayọn na-ebelata otu ike ndọta na nchụpụ ahụ pH na-agbanwe.

Oge kọntaktị. Njide na-arị elu ngwa ngwa, wee rute ebe ọ na-adịgide. Naanị uru dị n'ebe ahụ bụ qe; uru ọ bụla tupu ya bụ qt. Oge e bipụtara maka iru nha nhatanha dị site na nkeji ruo ọtụtụ awa n'ụdị carbon dị iche iche, ụfọdụ usoro ọkọlọtọ na-ejikwa oge kọntaktị awa 24. Jiri nnyocha mgbanwe njide ka oge na-aga chọpụta ebe njide carbon gị na-adịgide, kama iche na awa abụọ ezuola.

Ọnọdụ okpomọkụ. Ọ dịghị otu ụzọ mgbanwe si aga n'usoro niile. Njide na-arị elu ka okpomọkụ na-arị elu n'usoro ndị na-anabata ọkụ, ma na-adalata n'usoro ndị na-ewepụta ọkụ, ya mere tụọ ya kama iche otú ọ ga-adị.

Nha ụmụ irighiri na ịkpali ngwakọta. Ụmụ irighiri pere mpe na-eme ka ụzọ mgbasa dị mkpụmkpụ ma na-eme ka njide dị ngwa karịa; ịkpali ngwakọta nke ọma na-eme ka akwa mmiri na-adịghị agagharị gburugburu ụmụ irighiri ahụ dị gịrịgịrị ma na-enyekwa otu mmetụta ahụ. Ha abụọ na-agbanwe ọsọ njide, ọ bụghị nha nhatanha n'onwe ya. Ikike njide nke na-agbanwe mgbe ọsọ ịkpali gbanwere bụ ịdọ aka ná ntị na e rubeghị nha nhatanha.

A ga-edekọkwa ụdị kemịkal e ji mee nnwale, nke mere nlele ịdị ọcha na nkọwa ụcha ji dị n'akụkụ uka carbon: a pụrụ ire methylene blue dịka nnu na-enweghị mmiri, nke uka molar ya dị nso 319.9 g/mol, ma ọ bụ dịka trihydrate na 373.90 g/mol, ule ọdịnaya nke ngwaahịa azụmahịa na-adịkarịkwa n'okpuru 100 pasent. C0 e chere na ọ dị, nke e ji uka usoro kemịkal na-ezighị ezi gbakọọ, na-eme ka qe ọ bụla bụrụ nke na-ezighị ezi n'otu ụzọ.

Ihe ọkpụkpụ a dabara na data na-ekwu na ihe ha anaghị ekwu

Ntụnyere Langmuir na-ede qe dịka qmax times KL times Ce divided by (1 plus KL times Ce). Ọ na-enye ikike njide mgbe ebe njide juru, qmax, nke e nwetara site n'ịdabata ọkpụkpụ, na mg/g, na ọnụọgụ na-egosi mmasị njide KL na L/mg. Ọ bụrụ na ọ dabara nke ọma, nke ahụ pụtara na ọkpụkpụ njupụta a na-akọwa nke ọma oke ịta a tụrụ. Ọ naghị egosi na carbon nwere naanị otu ụdị ebe njide ndị yiri ibe ha, na ihe e jidere dị naanị n'otu akwa molekul, ma ọ bụ na otu usoro molekul a kapịrị ọnụ na-arụ ọrụ. Carbon nwere oghere na ebe njide dịgasị iche iche na-emepụtakarị ọkpụkpụ yiri Langmuir n'ime oke ịta a kpaara ókè.

Ntụnyere Freundlich na-ede qe dịka KF times Ce to the power 1/n. KF na-ekpebi ọkwa ikike njide dabere na nnwale, ebe 1/n na-ekpebi etu ọkpụkpụ ahụ si agbagọ. N'ihi na ụdị a enweghị oke njide ebe ọ na-adịgide, a gaghị agbatị ya gafee data a tụrụ iji mepụta qmax. Ọ bụrụ na Freundlich dabara karịa, nke ahụ pụtara naanị na ọdịdị ya nke na-arị elu dabara nke ọma karịa n'ime oke a tụrụ. N'agbanyeghị nhata e ji mee ihe, họrọ ntule ndabere na-adịghị n'ahịrị kwụ ọtọ n'ụdị mbụ nke nhata ahụ, n'ihi na mgbanwe iji mee ka ọ bụrụ ahịrị kwụ ọtọ na-agbagọ njehie; nyochakwa ọdịiche fọdụrụ n'etiti data na ntule kama ịtụkwasị naanị R squared obi.

Ihe nnwale 914 na-akụzi

Otu nyocha mmụta igwe nke nnwale 914 sitere n'akwụkwọ nnyocha 75 jiri osisi ntule ndabere a kwalitere site na gradiẹnt mee ụdị mgbakọ njide methylene blue n'ụrọ, ntụ, na ihe a kpalitere site na alkali. Isi nsonaazụ ya bụ na ịta ụcha mmalite bụ ihe kacha enye aka ibu amụma njide a kọrọ; pH, ụdị ihe mmalite, na ụdị mgbanwe e mere dịkwa mkpa. Enwekwara mmekọrịta siri ike n'etiti ịta na ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ ihe ọ bụla ọzọ, gụnyere oke ihe e ji mee nnwale, obosara elu, oge kọntaktị, na ịkpali ngwakọta.

Ịdọ aka ná ntị abụọ na-eme ka nchọpụta a baa uru. Nke mbụ, nnyocha ahụ agụnyeghị carbon a kpalitere ọrụ, ya mere ọ pụghị ịhazi ihe ndị kacha emetụta carbon. Nke abụọ, ihe ọ na-akụzi metụtara usoro nnyocha ma a pụrụ itinye ya ebe ọzọ nke ọma: ịta mmalite abụghị ihe a ga-eleghara anya, ọnọdụ ọrụ na njirimara ihe na-emetụtakwa ibe ha nke ukwuu nke na nhazi ọ bụla dabere naanị n'ọnụọgụ mg/g enweghị uru ma ọ bụrụ na ọnọdụ e ji nweta ya adịghị. Nke ahụ bụkwa nkwubi okwu ihe atụ mgbakọ ahụ na-eru site n'ụkpụrụ ndị bụ isi.

Njehie abụọ a ga-akwụsị ime

Nke mbụ, kwụsị ịkọ pasent e wepụrụ dịka ikike njide. Oke carbon dị ukwuu nwere ike iwepụ ụcha 99 pasent n'ngwọta ịta ya dị ala ebe ọ na-ejide naanị milligram ole na ole kwa gram; obere oke carbon n'ngwọta ịta ya dị elu nwekwara ike ijide ọtụtụ narị milligram kwa gram ebe ụcha a pụrụ ịhụ anya ka fọdụrụ. Kọọ C0, Ce, V, m, oke carbon na g/L, pasent e wepụrụ, na qe ọnụ mgbe niile, ma ọ bụghị ya, a pụghị iji ọnụọgụ ahụ ọzọ.

Nke abụọ, kwụsị ịkpọ uru a tụrụ n'otu oge a kara aka qe n'egosighị ebe njide na-adịgide ka oge na-aga, kwụsịkwa ịtọ ụcha n'ọkwa ọkọlọtọ site naanị n'uka e dere na akara ngwaahịa. Jiri usoro nlele n'oge dị iche iche kwado na e ruru nha nhatanha; jiri spectrophotometer kwado ịta kama ịtụkwasị uka akara ngwaahịa a tụrụ obi, n'ihi nsogbu mmiri hydrate na ule ọdịnaya; ma chịkwaa pH, ọnọdụ okpomọkụ, nha ụmụ irighiri, na ịkpali ngwakọta. Ikike njide methylene blue nke e jikọtara na ndekọ ndị ahụ bụ nha a pụrụ iji tụnyere ma tinye n'ọrụ ọzọ. Na-enweghị ha, ọ bụ naanị akụkọ otu nnwale.