Адсорбция на метиленово синьо с биополимери (варовити хитозан и хитозан), получени от

Джени Алварес Б. 1, О. Нино Кастро М. 2 *, Оскар Тиноко Г. 3

синьо

1 Катедра по аналитична химия, Факултет по химия и химическо инженерство, UNMSM. Av.Germán Amezaga 375, Cercado de Lima, Лима, Перу
2 Катедра по органична химия, Факултет по химия и химическо инженерство, UNMSM, Av. Germán Amezaga 375, Cercado de Lima, Лима, Перу. Имейл: [email protected]
3 Факултет по индустриално инженерство, Universidad Nacional Mayor de San Marcos - UNMSM. Av.Germán Amezaga 375, Cercado de Lima, Перу

Получено: февруари 2019 г .; Прието: април 2019 г.

Пълен текст (pdf)

Назначаване (APA)

Алварес Б., Джени, Кастро М., О. Нино, Тиноко Г., Оскар (2019). Адсорбция на метиленово синьо с биополимери (варовити хитозан и хитозан), получени от главите на скариди на пилотно ниво. Iberoamerican Journal of Polymers, 20 (3), 90-104.

РЕЗЮМЕ

Изследването разглежда санирането на текстилни отпадъчни води, замърсени с багрила, като се използват биополимери (хитозан Ch и варовити хитозан ChCa), получени от главите на червената скарида (Litopanaeus vannamei) за адсорбция на метиленово синьо, с оценка на параметри като рН на разтвора, първоначална концентрация на багрилото, размер на адсорбента и др. Хитозанът се получава от глави на скариди в три етапа: депротеинизация, деминерализация и деацетилиране, а за варовития хитозан той е само депротеинизиран и деацетилиран. И двата биополимера се характеризират с определяне на тяхната степен на деацетилиране (чрез ултравиолетов - видим и ядрено-магнитен резонанс - Н), молекулно тегло, вискозитет и други физикохимични свойства. Получават се значителни проценти на адсорбция на багрилото (метиленово синьо 200 ppm); Хитозан Ch 1020 за 30 минути се адсорбира 77% при оптимално рН 7,5; варовитият хитозан ChCa 1020 има адсорбция от 81% за 35 минути, при рН 8,0.

РЕЗЮМЕ

Изследването се занимава с хигиенизиране на текстилни отпадъчни води, замърсени с багрила, като се използват биополимери (хитозан Ch и хитозан варовити CHCa), получени от главите на червената скарида (Litopanaeus van-namei) за адсорбция на метиленово синьо, с оценка на параметри като като рН на разтвора, начална концентрация на багрилото, размер на адсорбента и др. Хитозанът се получава от главите на скариди в 3 етапа: депротеинизация, деминерализация и деацетилиране; а за варовития хитозан той е само депротеинизиран и деацетилиран. И двата биополимера се характеризират с определяне на тяхната степен на деацетилиране (чрез ултравиолетов - видим и ядрено-магнитен резонанс - Н), моларно тегло, вискозитет и други физико-химични свойства. Получават се значителни проценти на адсорбция на багрилото (метиленово синьо 200 ppm); хитозанът Ch1020 за 30 минути се адсорбира 77% при оптимално рН 7,5; ChCa 1020 варовитият хитозан има 81% адсорбция при 35 минути при pH 8,0.

ВЪВЕДЕНИЕ

Екологичен проблем в Северно Перу са отпадъците от производството на скариди след извличането на ядливата част; Тези остатъци (скаридни глави и черупки) съдържат естествен полимер, наречен хитин; но от тази биомаса най-малко се използват главите, от които също могат да се получат хитин и хитозан.

Хитинът е полизахарид, съставен от N-ацетил-D-глюкоз-2-аминови единици. Те са свързани заедно с β - 1,4 връзки, по същия начин, по който глюкозните единици изграждат целулоза. Това позволява увеличаване на водородните връзки със съседни полимери, придавайки на материала по-голяма якост. Това е вторият най-разпространен естествен полимер след целулозата. Той е силно неразтворим във вода и органични разтворители, поради своите водородни връзки. Хитинът става разтворим в разредени неорганични киселини, когато губи ацетил от ацетиламино групата, превръщайки се в хитозан [1, 2].

Хитозанът е линеен катионен полизахарид, съставен от единици b– (1–4) –2-деокси - 2 - амино - D-глюкопираноза (D - глюкозамин и b– (1–4) –2 - дезокси - 2 - ацетамидо– D-глюкопираноза (N-ацетил-D-глюкозамин). Хитозанът се получава чрез деацетилиране на хитин. Свойствата на хитозана оправдават приложимостта на този биополимер в различни области. Амино и хидроксилните групи, присъстващи в неговата структура, му придават способността за дериватизация, получаване на разнообразни вещества със специфични и ценни свойства в съответните области на приложение. Различните приложения са: биомедицински, фармацевтични, в храните, в селското стопанство, в пречистването на вода, в козметиката и др. [3, 4].

Много багрила се използват в текстилната промишленост и продуктите от тяхното разграждане са токсични за хората и живите организми, отстраняването на багрилата от отпадъчните води е получило значително внимание през последните десетилетия. Синтетичните оцветители се разграждат чрез различни методи като окислителни, ензимни и т.н., така че аеробното пречистване на отпадъчните води не може напълно да премахне цвета от отпадъчните води или процесът е много бавен. Един от тях е метиленово синьо (AM), катионно багрило, често използвано в текстилната индустрия за оцветяване на памук, вълна, дърво, хартия и коприна. Той се счита за съединение с неблагоприятни странични ефекти върху здравето, тъй като увеличава сърдечната честота, произвежда стомашни и нервни разстройства.

МАТЕРИАЛИ И МЕТОДИ

  1. Определяне на азот. Определянето на съдържанието на азот се извършва по метода на Kjeldahl [7].
  2. Определяне на процента на влажност. Обикновено се определя чрез гравиметрия; за това нагрятата проба се довежда до постоянно тегло във фурна при 105 ºC, за 4 часа [7].
  3. Определяне на пепелта. Това определяне позволява да се знае съдържанието на неорганични материали, присъстващи в пробата. Това е много важен параметър, когато се оценяват приложенията на определен хитозан или хитин. Съдържанието на пепел се определя гравиметрично от остатъка, получен след изгаряне на пробата, в продължение на най-малко 6 часа при температура от 800 ° C [1, 2].