Macro-algae, especially brown algae

Macro-algae, especially brown algae, are reported as being very
effective biosorbents in the removal of heavy metals from wastewater,
with performances similar to those of commercial ion
exchange resins, and their availability in almost unlimited
amounts in the ocean can be a major factor for their commercialization
[11,28,31–35]. In Portugal, large amounts of brown algae,
such as Ascophyllum nodosum, Fucus spiralis, Laminaria hyperborea
and Pelvetia canaliculata, are found on the beaches, creating an
unpleasant environment for locals and tourists. Therefore, their
application as natural cation exchangers for heavy metals can be
economically attractive. Biosorption using brown seaweeds has
Nomenclature
ap specific area of the ion exchanger particle (1/cm)
Cbi concentration of species i in the fluid phase (mEq/L)
Cboi initial concentration of species i in the bulk (mEq/L)
CEi feed concentration of species i (mEq/L)
CH concentration of protons in solution (mol/L)
C obs
m number of experimental variables
C cal
m number of simulated variables
Dax axial dispersion coefficient (cm2
/s)
Dhi coefficient of homogeneous diffusion of species i inside
the particle (cm2
/s)
Dm;i coefficient of ionic diffusion in aqueous solutions of species
i (cm2
/s)
Dp particle diameter (cm)
D column diameter
f swelling factor
K0
H;i average value of the affinity distribution for the protons
(L/mol; i ¼ 1 for acidic groups and i ¼ 2 for basic
groups)
Kint
H;1 intrinsic proton affinity constant at each binding site i
(L/mol)
Ki equilibrium constant for species i (affinity coefficient
between the ion exchanger functional groups and species
i) (L/mEq)
kpi mass transfer coefficient for intraparticle diffusion of
species i (cm/s)
Lb bed length (cm)
Lp half of the thickness of the ion exchanger particle (cm)
m number of observations
mH;i width of peak in the Sips distribution
n number of components (i: Cu, Zn, Ni and Ca)
Nd total number of observations
Nd;i number of mass transfer units by intraparticle diffusion
for species i.
p number of adjusted parameters
Q H biomass surface charge (mmol/g)
q
i concentration of species i in the solid phase (mEq/g) in
equilibrium withCbi
qmax maximum amount of binding sites (carboxylic and sulfonic
groups) (mEq/g),
Qmax;i maximum concentration of each functional group
(mmol/g; i ¼ 1 for acidic groups and i ¼ 2 for basic
groups)
hqii concentration of species i at the solid phase (mEq/g)
t time (min)
tBp breakthrough time (min)
te exhaustion time (min)
tst stoichiometric time (min)
ui interstitial fluid velocity (cm/s)
V solution volume (L)
Vb column volume (cm3
)
W mass of algae (g)
ybi dimensionless concentration in the fluid phase of species
i
y
i dimensionless concentration of species i in the solid
phase in equilibrium withybi
hyii dimensionless average concentration of species i in the
solid phase
x dimensionless axial coordinate
z bed axial position (cm)
ni ion-exchanger capacity factor.
e porosity of the bed
qp particle density (g/L, dry basis)
s residence time (s)
sdi time constant for diffusion of species i into the particle
(min or h)
h dimensionless time
2 M.A.P. Cechinel et al. / Chemical Engineering Journal 286 (2016) 1–15
been mainly attributed to the presence of polysaccharides, proteins
or lipids on the surface of their cell wall, which contains some
functional groups such as amine, carboxylic and sulfonic, which
can act as ligands for metal ions [16,32,36,37]. Functional groups
present on the surface of raw macro-algae are occupied by cations
that exist in high concentration in seawater, such as sodium, potassium,
calcium and magnesium. The ion-exchange process generally
occurs by replacing the alkali and alkaline earth metal by transition
metals [38–40]

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แมโครสาหร่าย สาหร่ายสีน้ำตาลโดยเฉพาะอย่างยิ่ง รายงานเป็นมากbiosorbents มีประสิทธิภาพในการกำจัดโลหะหนักจากน้ำเสียมีการแสดงที่คล้ายคลึงกับของไอออนเชิงพาณิชย์แลกเปลี่ยนเรซิ่น ของพวกเขาอยู่ในและไม่ยอดเงินในมหาสมุทรสามารถเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับ commercialization ของพวกเขา[11,28,31-35] ในโปรตุเกส สาหร่ายสีน้ำตาล จำนวนมากAscophyllum nodosum, Fucus spiralis, Laminaria hyperboreaPelvetia เชอรี่ และพบบนชายหาด การสร้างการสภาพแวดล้อมที่ไม่พึงประสงค์สำหรับนักท่องเที่ยว ดังนั้น พวกเขาสามารถใช้งานเป็นการแลกเปลี่ยนไอออนธรรมชาติสำหรับโลหะหนักเศรษฐกิจน่าสนใจ มี Biosorption ใช้สาหร่ายทะเลสีน้ำตาลระบบการตั้งชื่อจุดการเข้าถึงพื้นที่เฉพาะของอนุภาคแลกเปลี่ยนไอออน (1 ซม)ความเข้มข้นของ Cbi พันธุ์ผมในเฟสของเหลว (mEq/L)ความเข้มข้นเริ่มต้น Cboi ของฉันในจำนวนมาก (mEq/L)CEi อาหารความเข้มข้นของฉัน (mEq/L)CH ความเข้มข้นของโปรตอนในโซลูชัน (โมล/L)C ยตัวแปรการทดลองจำนวนมC calจำลองตัวแปรจำนวนมค่าสัมประสิทธิ์การกระจายของแกน Dax (cm2/ sค่าสัมประสิทธิ์ของ Dhi เหมือนแพร่พันธุ์ฆาตกรรมอนุภาค (cm2/ sDm ฉันค่าสัมประสิทธิ์ของการแพร่กระจายไอออนละลายพันธุ์ฉัน (cm2/ sDp อนุภาคเส้นผ่านศูนย์กลาง (ซม.)เส้นผ่าศูนย์กลางคอลัมน์ Df ตัวบวมK0H ผมเฉลี่ยของการแจกแจงความสัมพันธ์กับโปรตอน(L/โมล ฉัน 1 ¼สำหรับกลุ่มที่เป็นกรดและ¼ 2 สำหรับ basicกลุ่ม)KintH; 1 โปรตอนลักษณะความสัมพันธ์คงที่แต่ละไซต์ผูกผม(L/โมล)ค่าคงสมดุล Ki สำหรับพันธุ์ (ค่าสัมประสิทธิ์ความสัมพันธ์ของฉันระหว่างหมู่แลกเปลี่ยนไอออนและสายพันธุ์i) (L/mEq)ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนมวล kpi สำหรับ intraparticle การกระจายของพันธุ์ฉัน (cm/s)ความยาวของเตียงปอนด์ (ซม.)ห้างหุ้นส่วนจำกัดครึ่งหนึ่งของความหนาของอนุภาคแลกเปลี่ยนไอออน (ซม.)สังเกตจำนวนมmH ฉันความกว้างสูงสุดในการกระจายระบบ Sipsคอมโพเนนต์ (i: Cu, Zn, Ni และ Ca) จำนวน nNd จำนวนสังเกตNd ฉันจำนวนหน่วยการโอนย้ายโดยรวมโดย intraparticle แพร่สำหรับสายพันธุ์ที่ผมพารามิเตอร์ที่ปรับจำนวน pQ ค่าผิวชีวมวล H (mmol/g)qผมของฉันในของแข็งเฟส (mEq/g) ในสายพันธุ์withCbi สมดุลqmax จำนวนสูงสุดของรวมเว็บ ไซต์ (carboxylic sulfonicกลุ่ม) (mEq/g),Qmax ฉันความเข้มข้นสูงสุดของแต่ละกลุ่มงาน(mmol/g ฉัน 1 ¼สำหรับกลุ่มที่เป็นกรดและ¼ 2 สำหรับ basicกลุ่ม)ความเข้มข้น hqii พันธุ์ฉันที่เฟสของแข็ง (mEq/g)t เวลา (นาที)tBp ก้าวหน้าเวลา (นาที)เทจนหมดเวลา (นาที)tst stoichiometric เวลา (นาที)(cm/s) ความเร็วของไหลหลากที่ uiV แก้ปัญหาเสียง (L)ไดรฟ์ข้อมูลคอลัมน์ Vb (cm3)มวล W ของสาหร่าย (g)ความเข้มข้น dimensionless ybi ในระยะการลื่นไหลของสายพันธุ์ผมyผมเข้มข้น dimensionless พันธุ์ฉันในของแข็งขั้นตอนใน withybi สมดุลhyii dimensionless ความเข้มข้นเฉลี่ยของฉันในการเฟสของแข็งx แกนพิกัด dimensionlessตำแหน่งตามแนวแกน z เตียง (ซม.)ni ปัจจัยการผลิตการแลกเปลี่ยนไอออนe ความพรุนของเตียงความหนาแน่นของอนุภาค qp (บัญชี พื้นฐานแห้ง)เวลาพัก (s)ค่าคงเวลา sdi สำหรับแพร่พันธุ์ฉันเป็นอนุภาค(นาทีหรือชั่วโมง)เวลา dimensionless hCechinel 2 แผนที่ร้อยเอ็ด / เคมีวิศวกรรมสมุด 286 (2016) 1-15ถูกนำมาประกอบส่วนใหญ่ของแซ็ก โปรตีนหรือไขมันบนพื้นผิวของผนังเซลล์ของพวกเขา ซึ่งประกอบด้วยบางส่วนทำงานจัดกลุ่มเช่นมีน carboxylic และ sulfonic ซึ่งสามารถทำหน้าที่เป็น ligands สำหรับไอออนโลหะ [16,32,36,37] กลุ่มงานปัจจุบันบนผิวดิบแมสาหร่ายว่าง โดยแคทไอออนที่มีอยู่ในความเข้มข้นสูงในน้ำทะเล เช่นโซเดียม โพแทสเซียมแคลเซียมและแมกนีเซียม กระบวนการแลกเปลี่ยนประจุโดยทั่วไปเกิดขึ้น โดยการแทนคาไลและโลหะแอลคาไลน์เอิร์ทโดยเปลี่ยนโลหะ [38 – 40]

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

แมโครสาหร่ายสาหร่ายสีน้ำตาลโดยเฉพาะอย่างยิ่งจะมีการรายงานว่าเป็นมาก
biosorbents ที่มีประสิทธิภาพในการกำจัดโลหะหนักจากน้ำเสีย
ด้วยการแสดงที่คล้ายกับที่ของธนาคารพาณิชยไอออน
เรซินแลกเปลี่ยนและความพร้อมของพวกเขาในเกือบจะไม่ จำกัด
จำนวนในมหาสมุทรอาจจะเป็นปัจจัยสำคัญ สำหรับการค้าของพวกเขา
[11,28,31-35] ในโปรตุเกสจำนวนมากของสาหร่ายสีน้ำตาล
เช่น nodosum Ascophyllum, spiralis Fucus, Laminaria Hyperborea
และ Pelvetia canaliculata จะพบบนชายหาดสร้าง
สภาพแวดล้อมที่ไม่พึงประสงค์สำหรับชาวบ้านและนักท่องเที่ยว ดังนั้นพวกเขา
ประยุกต์ใช้เป็นเครื่องแลกเปลี่ยนไอออนบวกธรรมชาติสำหรับโลหะหนักสามารถเป็น
ที่น่าสนใจในเชิงเศรษฐกิจ การดูดซับโดยใช้สาหร่ายทะเลสีน้ำตาลมี
ศัพท์เฉพาะ
พื้นที่ AP ที่เฉพาะเจาะจงของอนุภาคแลกเปลี่ยนไอออน (1 / ซม.)
ความเข้มข้น Cbi ของสายพันธุ์ที่ผมอยู่ในขั้นตอนของของไหล (mEq / L)
Cboi ความเข้มข้นเริ่มต้นของสายพันธุ์ที่เราอยู่ในกลุ่ม (mEq / L)
ความเข้มข้นของฟีด CEI ของสายพันธุ์ I (mEq / L)
ความเข้มข้น CH โปรตอนในการแก้ปัญหา (โมล / ลิตร)
C OBS
จำนวน M ของตัวแปรทดลอง
C Cal
จำนวน M ของตัวแปรจำลอง
ค่าสัมประสิทธิ์ Dax แกนกระจาย (cm2
/ s)
ค่าสัมประสิทธิ์ Dhi ของการแพร่กระจายเป็นเนื้อเดียวกันของสายพันธุ์ฉัน ภายใน
อนุภาค (cm2
/ s)
Dm ฉันค่าสัมประสิทธิ์ของการแพร่กระจายของไอออนในการแก้ปัญหาน้ำของสปีชีส์
(cm2 ฉัน
/ s)
ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางอนุภาค Dp (ซม.)
ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางคอลัมน์ D
F บวมปัจจัย
K0
H ฉันค่าเฉลี่ยของการกระจายความสัมพันธ์สำหรับ โปรตอน
(L / mol ฉัน¼ 1 สำหรับกลุ่มที่เป็นกรดและฉัน¼ 2 ขั้นพื้นฐาน
กลุ่ม)
Kint
H 1 ภายในโปรตอนความสัมพันธ์คงที่แต่ละเว็บไซต์ผูกพันฉัน
(L / mol)
Ki สมดุลคงที่สำหรับสายพันธุ์ I (ค่าสัมประสิทธิ์ความสัมพันธ์
ระหว่างไอออน แลกเปลี่ยนการทำงานเป็นกลุ่มและชนิด
I) (L / mEq)
ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเท KPI มวลสำหรับการแพร่กระจายของอนุภาคของ
สปีชีส์ I (ซม. / วินาที)
Lb ยาวเตียง (ซม.)
Lp ครึ่งหนึ่งของความหนาของอนุภาคแลกเปลี่ยนไอออน (ซม.) เดอะ
จำนวนเมตรของการสังเกต
mH ฉันความกว้างของจุดสูงสุดใน Sips กระจาย
จำนวน n ส่วนประกอบ (i: Cu, Zn, Ni และ Ca)
Nd จำนวนรวมของการสังเกต
Nd ผมจำนวนหน่วยการถ่ายโอนมวลโดยการแพร่อนุภาค
ชนิด i.
p จำนวนพารามิเตอร์ปรับ
ผิวหน้าที่ QH ชีวมวล (มิลลิโมลกรัม /)
Q?
ความเข้มข้นของฉันของสายพันธุ์ที่ผมอยู่ในขั้นตอนที่เป็นของแข็ง (mEq / g) ใน
สมดุล withCbi
คิวแม็กซ์จำนวนเงินสูงสุดของเว็บไซต์ที่มีผลผูกพัน (คาร์บอกซิและ sulfonic
กลุ่ม) (mEq / g),
คิวแม็กซ์ผมสูงสุด ความเข้มข้นของแต่ละกลุ่มทำงาน
(มิลลิโมล / g; ฉัน¼ 1 สำหรับกลุ่มที่เป็นกรดและฉัน¼ 2 ขั้นพื้นฐาน
กลุ่ม)
ความเข้มข้น hqii ของสายพันธุ์ฉันที่เป็นของแข็ง (mEq / g)
เวลา t (นาที)
เวลา TBP ก้าวหน้า (นาที)
Te อ่อนเพลียเวลา (นาที)
TST เวลา stoichiometric (ต่ำสุด )
ui คั่นระหว่างความเร็วของไหล (ซม. / วินาที)
ปริมาณการแก้ปัญหา V (L)
ปริมาณคอลัมน์ Vb (cm3
)
W มวลของสาหร่าย (g)
YBI เข้มข้นมิติในเฟสของเหลวของสายพันธุ์ที่
ผม
Y?
ฉันมิติความเข้มข้นของสายพันธุ์ฉันในของแข็ง
ขั้นตอนในภาวะสมดุล withybi
hyii ค่าเฉลี่ยความเข้มข้นขนาดของสายพันธุ์ฉันใน
เฟสของแข็ง
x มิติแกนประสานงาน
Z เตียงตำแหน่งตามแนวแกน (ซม.)
พรรณีตัวแลกเปลี่ยนไอออนความจุปัจจัย.
E พรุนของเตียง
หนาแน่น QP อนุภาค (กรัม / ลิตรพื้นฐานแห้ง)
s เวลาที่อยู่อาศัย (s)
เวลา SDI คงที่สำหรับการแพร่กระจายของสายพันธุ์ที่ผมเข้าไปในอนุภาค
(นาทีหรือชั่วโมง)
เวลามิติ H
2 แผนที่ Cechinel et al, / วารสารวิศวกรรมเคมี 286 (2016) 1-15
รับสาเหตุหลักมาจากการปรากฏตัวของ polysaccharides โปรตีน
หรือไขมันบนพื้นผิวของผนังเซลล์ของพวกเขาซึ่งมีบาง
กลุ่มทำงานเช่น amine, คาร์บอกซิและ sulfonic ซึ่ง
สามารถทำหน้าที่เป็นแกนด์สำหรับ ไอออนโลหะ [16,32,36,37] กลุ่มทำงาน
อยู่บนพื้นผิวของดิบมหภาคสาหร่ายจะถูกครอบครองโดยไพเพอร์
ที่มีอยู่ในความเข้มข้นสูงในน้ำทะเลเช่นโซเดียมโพแทสเซียม
แคลเซียมและแมกนีเซียม กระบวนการแลกเปลี่ยนไอออนโดยทั่วไป
จะเกิดขึ้นโดยการเปลี่ยนแผ่นดินโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์โดยการเปลี่ยน
โลหะ [38-40]

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แมโครสาหร่ายสีน้ำตาล สาหร่าย โดยมีรายงานว่าถูกมากbiosorbents มีประสิทธิภาพในการกำจัดโลหะหนักจากน้ำเสียกับการแสดงที่คล้ายกับบรรดาของไอออนเชิงพาณิชย์เรซินแลกเปลี่ยนและความพร้อมของพวกเขาในเกือบจะไม่ จำกัดยอดเงินในมหาสมุทรสามารถเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับการค้าของพวกเขา11,28,31 ) [ 35 ] ในโปรตุเกส , จำนวนมากของสาหร่ายสีน้ำตาลเช่นแอ คฟิรั่มโนโดซั่มฟิวกัส spiralis ลามินาเรีย hyperborea , ,pelvetia ลายและมีการพบบนชายหาดสภาพแวดล้อมที่ไม่พึงประสงค์สำหรับคนท้องถิ่นและนักท่องเที่ยว ดังนั้น ของพวกเขาโปรแกรมการแลกเปลี่ยนสำหรับโลหะหนักสามารถธรรมชาติที่น่าสนใจทางเศรษฐกิจ การใช้สาหร่ายสีน้ำตาลมีระบบการตั้งชื่อAP พื้นที่เฉพาะของแลกเปลี่ยนไอออนอนุภาค ( 1 / ซม. )ความเข้มข้นของ CBI ชนิดผมในเฟสของเหลว ( meq / L )cboi ความเข้มข้นชนิดในกลุ่ม ( meq / L )วิกฤติความเข้มข้นของสปีชีส์ ( meq / L )ความเข้มข้นของโปรตอนใน CH ( mol / L ) โซลูชั่นด้านซีมจำนวนของตัวแปรทดลองซี แคลมจำนวนของตัวแปรจำลองแดกซ์แกนกระจายค่าสัมประสิทธิ์ ( ตร. ซม./ s )ค่าสัมประสิทธิ์ของการแพร่กระจายเป็นเนื้อเดียวกัน ชนิดที่ผมค้นหา ภายในอนุภาค ( ตร. ซม./ s )สัมประสิทธิ์การแพร่ของไอออนที่ DM ; ฉันในสารละลายชนิดฉัน ( ตร. ซม./ s )- อนุภาคขนาด ( ซม. )D ขนาดคอลัมน์F ปัจจัยบวมk0H ; ฉันค่าเฉลี่ยของการแจกแจง affinity สำหรับโปรตอน( ลิตร / โมล ผม¼ 1 สำหรับกลุ่มของกรดและฉัน¼ 2 พื้นฐานกลุ่ม )kintH 1 ภายในโปรตอนติดคงที่ในแต่ละเว็บไซต์ที่ฉันผูกพัน( l / mol )คิสมดุลชนิด ( ค่าสัมประสิทธิ์ความสัมพันธ์ระหว่างการทำงานกลุ่มและชนิดแลกเปลี่ยนไอออน( ฉัน / ผม ) พรรคการเมืองสัมประสิทธิ์การถ่ายเทมวลภายในเม็ด KPI สำหรับการแพร่ของชนิด ( เซนติเมตร / วินาที )ปอนด์เตียงความยาว ( ซม. )LP ครึ่งหนึ่งของความหนาของแลกเปลี่ยนไอออนอนุภาค ( ซม. )หมายเลขสองของการสังเกตอืม ผมความกว้างสูงสุดในการจิบจำนวนของส่วนประกอบ : ทองแดง สังกะสี นิกเกิลและ CA )จำนวน 1 ครั้งและ ฉัน จำนวนหน่วยการถ่ายโอนมวลโดยการแพร่ภายในเม็ดชนิด .การปรับค่าพารามิเตอร์ p จำนวนประจุ Q H ชีวมวลพื้นผิว ( mmol / g )คิวผมเข้มข้นชนิดผมในเฟสของแข็ง ( meq / g )withcbi สมดุลคิวแมกซ์จำนวนเงินสูงสุดของเว็บไซต์ ( หมู่เรียนและผูกกลุ่ม ) ( meq / g )คิวแมกซ์ ชั้นความเข้มข้นสูงสุดของแต่ละการทำงานกลุ่ม( mmol / g ; ฉัน¼ 1 สำหรับกลุ่มของกรดและฉัน¼ 2 พื้นฐานกลุ่ม )ความเข้มข้น hqii ชนิดผมในเฟสของแข็ง ( มิลลิสมมูล / กรัมที เวลา ( นาที )ทำให้ tbp ( มิน )เวลาหมดแรง เต้ ( มิน )TST stoichiometric เวลา ( นาที )ความเร็ว ( interstitial fluid UI cm / s )ปริมาตร V ( L ) โซลูชั่นปริมาณ cm3 VB ( คอลัมน์)มวล ( g ) W ของสาหร่ายybi ไร้สมาธิในเฟสของเหลวชนิดฉันYผมไม่มีขนาดความเข้มข้นของชนิดในของแข็งขั้นตอนใน withybi สมดุลไร้ hyii ค่าเฉลี่ยความเข้มข้นของสายพันธุ์ผมในโซลิดเฟสx ไร้แกนประสานงานตำแหน่งในแนวแกน Z เตียง ( ซม. )ฉันแลกเปลี่ยนไอออนความจุปัจจัยและความพรุนของเตียงqp อนุภาคความหนาแน่น ( g / l , บริการพื้นฐาน )ที่อยู่ ( s ) ของเวลาเวลาคงที่สำหรับการแพร่กระจายของชนิดเดียวกัน ผมเข้าไปในอนุภาค( มินหรือ H )H ไร้เวลา2 คลาสสิก cechinel et al . / วิศวกรรมเคมีวารสาร 286 ( 2016 ) 1 – 15ได้รับการบันทึกส่วนใหญ่ในการปรากฏตัวของพอลิแซ็กคาไรด์ โปรตีนหรือไขมันบนพื้นผิวของผนังเซลล์ ซึ่งมีบางกลุ่มการทำงาน เช่น ละลายและหมู่เรียน ซึ่งสามารถทำหน้าที่เป็นลิแกนด์โลหะไอออน [ 16,32,36,37 ] หมู่ฟังก์ชันปัจจุบันบนพื้นผิวของสาหร่ายมหภาคดิบครอบครองโดยไอออนที่มีอยู่ในความเข้มข้นสูงในน้ำทะเล เช่น โซเดียม โพแทสเซียมแคลเซียมและแมกนีเซียม ที่นำกระบวนการโดยทั่วไปเกิดขึ้นโดยการเปลี่ยนโลกโดยการเปลี่ยนโลหะด่างและด่างโลหะ [ 38 – 40 ]