Qorannoo Maxxansa Methylene Blue: Dandeettii Qabannaa Kaarboonii Kakaafame

Laaboraatooriin tokko kaarboonii kakaafame lama wal bira qaba. Waraqaan odeeffannoo teeknikaa tokko gatii methylene blue isa kaanii dachaa sadii ta'e qabaachuu hima. Laaboraatoorichi isa lakkoofsa guddaa qabu bita, hamma itti fayyadamu lakkoofsa sana irratti hundaa'ee murteessa, halluun garuu yeroo eegame dura keessa darba. Wanti sobaan dhiyaate hin jiru. Lakkoofsonni lamaan qorannoowwan adda addaa irraa argaman; bitataan garuu akka hamma tokkootti isaan hubate.

Barreeffamni kun dogoggora hubannoo sana sirreessa. Qorannichi maal akka safaru ibsa, lakkoofsota dhugaa fayyadamuun shallaggicha yeroo lama hojjeta, jijjiiramaa bu'aa jijjiiru hundas maqaa dhaha. Rakkoon kanaan wal qabatu, meeshaalee fuulatti maxxansan adda addaa wal bira qabuun sadarkaan tarreessuu, adda baafamee ilaalama; asitti mata dureen gosa meeshaa tokko fi mala tokko dha.

Halluun kun maaliif qorannoo kanaaf filatame

Methylene blue halluu kaatiyoonawaa, diriiraa fi aroomeetikii dha. Bishaan keessatti ayoonii chaarjii poozatiivii qabu ta'ee argama; hammi molakiyuulii isaa tilmaamaan 1.43 irratti 0.61 irratti 0.40 nm dha. Sababni filannoo isaa guddina sana. Ayoodiin, wanti qorannoof beekamaan inni biraa, baay'ee xinnaa waan ta'eef qaawwaalee maayikroo dhiphoo keessa seena; kanaaf lakkoofsi ayoodiin guddina qaawwaalee maayikroo hordofa. Methylene blue afaan qaawwaa bal'aa barbaada: qaawwaalee tilmaamaan 0.75 nm ol ta'an keessa seena; qaawwaaleen naannoo 1.4 hanga 3 nm jiranis gumaacha guddaa qabu. Hammoonni kun qaawwaalee maayikroo gurguddoo fi qaawwaalee meesoo xixiqqoo hammatu; kanaaf qorannicha qorannoo qaawwaalee meesoo qofa jechuun garmalee salphisuu dha. Wantoonni qorannoof fayyadan lamaan wal guutu. Ayoodiin qaawwaaleen xixiqqoon hammam akka jiran gaafata. Methylene blue immoo bakki qaawwaa molakiyuulii orgaanikii guddaa galchu hammam akka jiru gaafata; kunis gaaffii halluu balleessuuf barbaachisaa ta'e dha. Lakkoofsonni lamaan keessaa tokko illee ofuma isaatiin qabannaa molakiyuulota biroo hin tilmaamu.

Chaarjiin akkuma guddinaa barbaachisaa dha. Halluun kun kaatiyoonawaa waan ta'eef, fuulota chaarjii negaatiivii qabanitti harkifama; fuulota chaarjii poozatiivii qaban irraa immoo dhiibama. Akkuma yaaliiwwan armaan gadii agarsiisan, kun pH yaadannoo dabalataa qofa osoo hin taane jijjiiramaa ijoo taasisa.

Qorannoon tuutaa akkamitti gaggeeffama

Bifti laaboraatoorii idilee qorannoo tuutaa gara madaalliitti fiduu dha. Kaarboonicha qopheessi, gingilchuun kutaa hamma zarraalee to'atame qabu adda baasi, ulfaatina beekamaa m madaali. Dhangala'aa halluu cunqina jalqabaa C0 qabu keessaa qabee beekamaa V itti dabali. pH fi ho'a dhaabbataa godhi, yeroo mirkanaa'eef sochoosi, sana booda gingilchuun ykn seentirifuugii fayyadamuun kaarboonicha adda baasi. Cunqina hafe Ce safartuu xuuxinsa ifaa UV-Vis tiin murteessi; kun yeroo baay'ee naannoo 660 hanga 665 nm, yeroo hedduus 664 nm irratti, tuuta kalibireeshinii meeshaa sana irratti qophaa'e waliin wal bira qabuun raawwatama. Adeemsi maxxanfame tokko kaarboonii 0.050 g fi dhangala'aa 50 mL cunqina 10 hanga 1000 mg/L qabu fayyadame; sa'aatii 24 ho'a 25 C irratti tursiisee, 660 nm irratti safare. Qajeelfamni tokko bakka hundatti hojjetu hin jiru; kanaaf gatiin hamma kaarboonii, daangaa cunqinaa, yeroo, ho'a, pH fi dheerina dambalii malee gabaafame bu'aa qorannoo miti. Oduu afaanii ti.

Hamma murteessuun mataan isaas naamusa safartuu halluu xuuxinsa ifaa irratti hundaa'e keessatti ibsame sana barbaada: meeshaa kee irratti kalibireeshinii godhi, 664 nm ta'uu tilmaamuu mannaa bakka xuuxinsi ifaa ol'aanaa ta'u mirkaneessi, dhangala'aa gubbaa cunqina guddaa qabus callabbeessuun gara daangaa sararaawaa deebisi.

Shallaggii fakkeenyaan hojjetame

Dandeettiin qabannaa madaallii ulfaatinaa irraa argama. Halluun dhangala'aa keessaa hir'ate kaarboonicha irratti argama:

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

asitti qe qabannaa madaallii mg/g tiin, C0 fi Ce cunqina jalqabaa fi madaallii mg/L tiin, V qabee liitiriin, m immoo ulfaatina kaarboonii giraamiin ibsu.

Qabxii jalqabaa. C0 = 100 mg/L, V = 0.100 L, m = 0.0200 g irraa jalqabi. Madaalliin erga argamee booda meeshaan Ce = 35 mg/L gabaasa. Kanaaf qe = (100 minus 35) times 0.100 divided by 0.0200 = 65 times 0.100 divided by 0.0200 = 325 mg/g. Dhibbeentaan halluu keessaa baafamee (100 minus 35) divided by 100 times 100 = 65 dhibbeentaa dha.

Qabxii lammaffaa, hamma kaarboonii fi qabee wal fakkaatu, garuu fe'iinsa halluu ol'aanaa. C0 = 200 mg/L irraa jalqabi, Ce = 90 mg/L ta'uu safari. Kanaaf qe = (200 minus 90) times 0.100 divided by 0.0200 = 550 mg/g, halluun keessaa baafame immoo (200 minus 90) divided by 200 times 100 = 55 dhibbeentaa dha.

Cimdiin kun lamaan, (Ce = 35, qe = 325) fi (Ce = 90, qe = 550), qabxiilee aayisootarmii lama dha. Jijjiirama kallattii faallaa kana hubadhu: dandeettiin qabannaa 325 irraa gara 550 mg/g ol ka'e, halluun keessaa baafame immoo 65 irraa gara 55 dhibbeentaatti gadi bu'e. Cunqinni yeroo dabalu, dandeettiin qabannaa fi dhibbeentaan halluu keessaa baafamee kallattii faallaan socho'u. Namni kaarboonota dhibbeentaa halluu keessaa baafamee hamma kaarboonii ykn cunqina adda addaa irratti safarameen sadarkaan tarreessu, yaalicha tarreessaa jira malee meeshaa miti.

Jijjiiramoota to'achuu qabdu

Wanti armaan gaditti tarreeffame hundi lakkoofsicha jijjiira. Tokkoon tokkoon isaanii dhaabbataa godhi ykn galmeessi.

Hamma kaarboonii. Kaarbooniin baay'achuun bakkeewwan maxxansaa baay'achuu jechuu dha; kanaaf dhibbeentaan halluu keessaa baafamee dabala, qabannaan giraamii tokkoo immoo yeroo baay'ee hir'ata, sababni isaas halluun qabame ulfaatina caalu irratti waan raabsamuuf. Hamma kaarboonii g/L tiin, V fi m isaaf bu'uura ta'an waliin gabaasi.

Cunqina jalqabaa. C0 ol'aanaan humna qabannaa oofu guddaa kenna; kanaaf qe dabala, bakkeewwan maxxansaa yeroo guutaman immoo dhibbeentaan halluu keessaa baafamee hir'ata. Aayisootarmoonni daangaa 5 hanga 50 mg/L fi 100 hanga 400 mg/L irratti walsimsiifaman kutaa sarara qaxxaamuraa adda addaa ibsu. Dandeettiiwwan qabannaa walsimsiisuun argaman daangaa walirra bu'u keessatti qofa wal bira qabi.

pH. Halluu kaatiyoonawaa kanaaf, qabannaan yeroo baay'ee pH waliin dabala; keessumaa pH qabxii chaarjiin kaarboonii zeeroo ta'u ol yeroo ta'u, fuulli isaa walumaagalatti negaatiivii ta'a. pH gadi aanaan bakkeewwan fuulaa pirootoonota akka fudhatan taasisa; ayoononni haayidiroojiiniis bakkeewwan sanaaf akka dorgoman godha. Hammi dhiibbaa kanaa gosa kaarboonii irratti hundaa'a: qorannoo kaarboonii kakaafame tokko keessatti qabannaan pH 2 irratti tilmaamaan 51 mg/g irraa gara pH 8 irratti tilmaamaan 92 mg/g ol ka'e. pH jalqabaa fi madaallii, akkasumas soogidda dhangala'aa keessa jiru galmeessi; ciminni ayoonawaa humnoota pH jijjiiru sana waan laaffisuuf.

Yeroo wal tuquu. Qabannaan jalqaba saffisaan ol ka'a, achiis dhaabbataa ta'a. Gatiin kutaa dhaabbataa qofa qe dha; kan sana dura jiru hundi qt dha. Yeroowwan madaalliitti ga'uu maxxanfaman kaarboonota adda addaa keessatti daqiiqaa muraasaa hanga sa'aatii hedduutti diriiru; adeemsa idilee tokko tokko keessattis wal tuquun sa'aatii 24 tura. Sa'aatiin lama ga'a jedhanii tilmaamuu mannaa, kaarboonii keetiif kutaa dhaabbataa qorannoo jijjiirama qabannaa yeroo irratti hundaa'een murteessi.

Ho'a. Kallattiin jijjiiramaa bakka hundatti hojjetu hin jiru. Sirnoota ho'a xuuxan keessatti qabannaan ho'a waliin dabala; kan ho'a gad lakkisan keessatti immoo hir'ata. Kanaaf tilmaamuu mannaa safari.

Hamma zarraalee fi sochii. Zarraaleen xixiqqoon karaa faca'iinsaa gabaabsu; yeroo baay'ees qabannaa saffisiisu. Sochiin cimaa baqqaana dhangala'aa hin sochoone zarraalee marsee jiru qallisa, bu'aa wal fakkaatus qaba. Lamaan isaanii saffisa jijjiiru malee madaallii mataa isaa hin jijjiiran. Dandeettiin qabannaa saffisa makuu waliin jijjiiramu, madaalliin matumaa akka hin geenye akeekkachiisa.

Eenyummaan riyaajentii illee galmee keessa jiraachuu qaba; kanaaf mirkaneessitoonni qulqullinaa fi ibsa teeknikaa halluu ulfaatina kaarboonii cinaatti galmaa'u: methylene blue akka soogidda bishaan hin qabneetti ulfaatina moolii naannoo 319.9 g/mol qabuun, ykn akka tiraayhaayidireetii 373.90 g/mol qabuutti gurguramuu danda'a; safartuun qabiyyee oomisha daldalaa immoo yeroo baay'ee 100 dhibbeentaa gadi dha. C0 maqaa qofaaf kenname ulfaatina foormulaa dogoggoraa irraa shallagame, qe hunda karaa wal fakkaatuun dogoggora taasisa.

Sararoonni qaxxaamuraa walsimsiifaman maal jedhu, maal hin jedhan

Walsimsiisni Langmuir qe akka qmax times KL times Ce divided by (1 plus KL times Ce) tti barreessa. Kun dandeettii qabannaa yeroo guutumsaa walsimsiisuun argame qmax mg/g tiin, fi dhaabbataa harkisaa KL L/mg tiin kenna. Walsimsiisni gaariin sararri guutumsaa kun daangaa cunqinaa safarame kana sirriitti akka ibsu agarsiisa. Kaarboonichi bakkeewwan maxxansaa hunda wal fakkaatan qabaachuu, uwwisni isaa baqqaana tokko qofa ta'uu, ykn adeemsi molakiyuulaa murtaa'e tokko hojjechaa jiraachuu hin mirkaneessu. Kaarboononni qaawwaa qaban kanneen fuulli isaanii garaagara ta'e daangaa murtaa'e keessatti yeroo baay'ee sararoota bifa Langmuir qaban uumu.

Walsimsiisni Freundlich qe akka KF times Ce to the power 1/n tti barreessa. KF sadarkaa dandeettii qabannaa yaalii irraa argame murteessa; 1/n immoo qaxxaamurummaa murteessa. Bifti kun kutaa dhaabbataa daangaa qabu waan hin qabneef, daangaa safarameen alatti dheeressuun qmax uumuuf matumaa itti fayyadamuu hin qabu. Walsimsiisni Freundlich caalaatti gaarii ta'e, bifa isaa ol ka'uun daangaa safarame caalaatti akka walsimu qofa agarsiisa. Hima walqixxaatummaa kamiyyuu yoo fayyadamte, jijjiirraan gara bifa sararaawaatti godhamu dogoggoroota waan jallisuuf, bifa jalqabaa irratti mala riigireeshinii sararaawaa hin taane filadhu; R iskuweerii qofa amanuu mannaa garaagarummaa gatii safaramee fi tilmaamame gidduu jiru sakatta'i.

Yaaliiwwan 914 maal nu barsiisu

Xiinxalli barumsa maashinii yaaliiwwan 914 barruulee 75 keessaa walitti qabaman irratti taasifame mukkeen riigireeshinii giraadiyeentiin cimsaman fayyadamuun qabannaa methylene blue suphee, daaraa fi meeshaalee alkaaliin kakaafaman keessatti moodeela godhe. Bu'aan isaa inni ijoo: cunqinni halluu jalqabaa qabannaa gabaafame tilmaamuuf jijjiiramaa hunda caalaa murteessaa ture; pH, eenyummaa meeshaa bu'uuraa fi gosti fooyya'iinsaas barbaachisoo turan. Cunqinaa fi jijjiiramoota biroo hunda jechuun ni danda'ama gidduuttis walitti dhufeenyi cimaa ture; isaan keessaa hammi meeshaa, bal'inni fuulaa, yeroon wal tuquu fi sochiin ni argamu.

Of eeggannoowwan lama argannoo kana faayidaa qabeessa taasisu. Tokkoffaa, qorannoon sun kaarboonii kakaafame hin hammatin; kanaaf jijjiiramoota kaarboonii irratti dhiibbaa qaban sadarkaan tarreessuu hin danda'u. Lammaffaa, barumsi isaa mala qorannoo ilaallata; haala biraattis ifatti hojiirra oola: cunqinni jalqabaa matumaa jijjiiramaa danqaa xiqqaa qofa miti. Haalawwan hojii fi amaloonni meeshaa baay'ee ciminaan wal irratti dhiibbaa geessisu; kanaaf tarreen sadarkaa mg/g qofa irratti hundaa'e kamiyyuu haalawwan isaa irraa yoo adda baafame hiika isaa hin eegu. Shallaggiin fakkeenyaan hojjetames bu'uuraalee jalqabaa irraa ka'uun xumura kana bira ga'a.

Dogoggoroota lama dhiisuu qabdu

Tokkoffaa, dhibbeentaa halluu keessaa baafamee akka dandeettii qabannaatti gabaasuu dhiisi. Hamma kaarboonii guddaan dhangala'aa cunqina gadi aanaa qabu keessaa halluu 99 dhibbeentaa balleessuu danda'a, giraamii tokkoon miliigiraamii muraasa qofa qabachaa. Hamma kaarboonii xiqqaan dhangala'aa cunqina ol'aanaa qabu keessatti immoo giraamii tokkoon miliigiraamii dhibbaan lakkaa'amu qabachuu danda'a, halluu ijaan mul'atu hambisaa. Yeroo hunda C0, Ce, V, m, hamma kaarboonii g/L tiin, dhibbeentaa halluu keessaa baafamee fi qe waliin gabaasi; yoo kana hin taane lakkoofsicha irra deebi'anii fayyadamuun hin danda'amu.

Lammaffaa, qabannaan yeroon jijjiiramu kutaa dhaabbataa irra ga'uu isaa osoo hin agarsiisin gatii yeroo murtaa'e irratti argame qe jechuun dhiisi; halluus ulfaatina asxaa irratti ibsameen qofa istaandaardii gochuu dhiisi. Safartuuwwan yeroo adda addaatti fudhatamaniin madaallii mirkaneessi. Rakkoo haayidireetii fi safartuu qabiyyee irraa kan ka'e, ulfaatina asxaa irratti ibsame madaalame amanuu mannaa cunqina safartuu xuuxinsa ifaatiin mirkaneessi; pH, ho'a, hamma zarraalee fi sochii to'adhu. Dandeettiin qabannaa methylene blue odeeffannoo kana waliin kenname safartuu haala biraatti fayyadamuu danda'amu dha. Isaan malee garuu seenaa muuxannoo tokko qofa dha.