3.5. Effect of initial metal concen

3.5. Effect of initial metal concentration, contact time and pH on biosorption

The effect of initial metal concentration on metal biosorption by dry biomass of B. thuringiensis OSM29 was evaluated under reaction condition, set at pH 6 and 30 ± 2 °C for equilibrium time half hour as shown in Fig. 5. Here, it was observed that the rate of biosorption decreased with an increase in metal ion concentration. The maximum biosorption of metal was recovered at a low initial metal ion concentration for example it was 94.6% for Ni at 25 mg l−1 while it was 81.56% at 150 mg l−1 Ni (Table 3). A trend similar to Ni was also observed for other metals. The decrease in the percentage of biosorption may be attributed to the lack of sufficient free sites for metal biosorption. At lower concentrations, all metal ions present in the solution however, could interact with the binding sites and thus the biosorption percentage is likely to become higher than that at higher ion concentrations as found in this study. At higher concentrations, a lower adsorption yield is due to the saturation of adsorption sites. Similar results have been reported by others ( Kadukova and Vircikova, 2005, Lu et al., 2006 and Pandiyan and Mahendradas, 2011).Contact time is one of the important factors of biosorption process. The biosorption of Cd, Cr, Cu, Ni and Pb by bacterial biomass is shown in Fig. 6. The rate of metal ion biosorption was highest in the beginning due to high affinity of free metal ion binding sites on bio sorbent but after few minutes the rate of biosorption slowed and reached to equilibrium. Here, in our experiment, the initial sorption rate was highest and moved to equilibrium within half hour and hence, the order of biosorption rate was Ni > Cu > Pb > Cr > Cd. These indicate the equilibrium time at which an equilibrium metal ion concentration is presumed to have been attained. In this context, Zoubolis et al., 2004 and Volesky, 1990 here also observed that the initial shortest time period of sorption process is important for a high rate of metal sorption. Similar results have also been determined by Gabr et al. (2008) for Ni and Pb biosorption.In order to see whether pH plays any role in the biosorption process or not we set an experiment with varying pH to evaluate their effect on biosorption capacity of microbial biomass using a fixed (100 mg l−1) amounts of Cd, Cr, Cu, Ni and Pb (Fig. 7). The biosorption capacities for each metal ion increased with an increase in pH. The optimum biosorption occurred at 6 for Cd, Pb and Cu and while it was maximum for Ni and Cr at pH 7. The variation in biosorption of heavy metals by microbial biomass at different pH could be due to the differences in the sensitivity of cell wall molecules of the bacterial cells to pH. For instance, at a low pH, cell wall ligands tightly bind with the hydronium ions H3O− and hence restrict the approach of metal cations due to repulsive force. On the contrary, at higher pH values, more ligands like carboxyl, phosphate, imidazole and amino group would be exposed and carry negative charges with a subsequent attraction of metallic ions with positive charge and biosorption onto the cell surface (Pardo et al., 2003). Most of the living organisms have been shown to biosorb heavy metals such as Cd and Cu at a low pH, due to their physiological properties (Sar et al., 1999 and Ok et al., 2007).

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

3.5. ผลของความเข้มข้นโลหะเริ่มต้น เวลาสัมผัส และ pH biosorptionผลความเข้มข้นเริ่มต้นโลหะบน biosorption โลหะโดยชีวมวลที่แห้งของ B. thuringiensis OSM29 รับการประเมินภายใต้เงื่อนไขปฏิกิริยา ตั้งค่า pH 6 และ 30 ± 2 ° C สำหรับสมดุลเวลาครึ่งชั่วโมงดังแสดงในรูปที่ 5 ที่นี่ พบว่า อัตราของ biosorption ลดลง ด้วยการเพิ่มความเข้มข้นไอออนโลหะ Biosorption สูงสุดของโลหะถูกกู้คืนได้ที่ความเข้มข้นไอออนโลหะเริ่มต้นต่ำตัวอย่างเช่นมันเป็น 94.6% Ni ที่ l−1 25 มิลลิกรัมขณะที่มันเป็น% 81.56 ที่ 150 mg Ni l−1 (ตารางที่ 3) มีแนวโน้มคล้ายกับ Ni ยังพบว่า โลหะอื่น ๆ การลดเปอร์เซ็นต์ของ biosorption อาจสามารถเกิดจากการขาดเพียงพอฟรีเว็บไซต์สำหรับโลหะ biosorption ที่ความเข้มข้นต่ำ ไอออนโลหะทั้งหมดที่อยู่ในการแก้ปัญหาอย่างไรก็ตาม ไม่สามารถโต้ตอบกับไซต์ผูก และจึงน่าจะเป็นสูงกว่าที่ความเข้มข้นของไอออนสูงกว่าที่พบในการศึกษานี้เป็นเปอร์เซ็นต์ biosorption ที่ความเข้มข้นสูง ดูดซับผลผลิตต่ำเป็น เพราะความอิ่มตัวของเว็บไซต์ที่ดูดซับ มีการรายงานผลที่คล้ายกัน โดยผู้อื่น (Vircikova, 2005 และ Kadukova Lu et al. 2006 และพันดิยาน และ Mahendradas, 2011) ติดต่อเวลาเป็นปัจจัยสำคัญของกระบวนการ biosorption อย่างใดอย่างหนึ่ง Biosorption Cd, Cr, Cu, Ni และ Pb โดยชีวมวลแบคทีเรียจะแสดงในรูปที่ 6 อัตราของไอออนโลหะ biosorption สูงสุดในการเริ่มต้นเนื่องจากความของไอออนโลหะฟรีไซต์ผูก บนดูดซับชีวภาพ แต่หลัง จากไม่กี่นาที biosorption อัตราการชะลอตัว และเข้าถึงการสมดุลได้ ที่นี่ ในการทดลองของเรา อัตราการดูดซับความชื้นเริ่มต้นเป็นสูงสุด และย้ายไปที่สมดุลภายในครึ่งชั่วโมง และด้วยเหตุนี้ ลำดับของราคา biosorption Ni > Cu > Pb > Cr > ซีดี เหล่านี้ระบุเวลาสมดุลที่ความเข้มข้นของไอออนโลหะสมดุลคือสันนิษฐานว่าได้รับบรรลุ ใน บริบท Zoubolis et al. 2004 และ Volesky, 1990 ที่นี่สังเกตว่า ต้นสั้นที่ระยะเวลาของกระบวนการดูดซับความชื้นเป็นสิ่งสำคัญสำหรับอัตราสูงของการดูดซับโลหะ ผลที่คล้ายกันได้ถูกกำหนดโดย Gabr et al. (2008) สำหรับ biosorption Ni และ Pb เพื่อให้เห็นว่า ค่า pH บทบาทใด ๆ ในกระบวนการ biosorption หรือไม่ เราตั้งการทดลอง มีค่า pH แตกต่างกันในการประเมินผลกระทบต่อกำลังการผลิต biosorption ของชีวมวลจุลินทรีย์ที่ใช้แบบถาวร (100 mg l−1) จำนวน Cd, Cr, Cu, Ni และ Pb (7 รูป) ความจุ biosorption สำหรับแต่ละไอออนโลหะเพิ่มขึ้น ด้วยการเพิ่มค่า pH Biosorption สูงสุดเกิดขึ้นที่ 6 สำหรับ Cd, Pb และ Cu และในขณะที่มันสูงสุด Ni และ Cr ที่ pH 7 การเปลี่ยนแปลงใน biosorption ของโลหะหนักโดยชีวมวลจุลินทรีย์ที่ pH แตกต่างกันอาจเป็น เพราะความแตกต่างในความไวของผนังเซลล์โมเลกุลของเซลล์แบคทีเรียกับค่า pH เช่น ที่ค่า pH ต่ำ ผนังเซลล์ ligands ผูกแน่นกับการไฮโดรเนียมไอออน H3O− และจึง จำกัดการแคทไอออนโลหะเนื่องจากแรงผลัก การ์ตูน ที่ค่า pH สูง ligands เพิ่มเติมเช่น carboxyl ฟอสเฟต อิมิดาโซล และกลุ่มอะมิโนจะได้สัมผัส และดำเนินการลบค่าใช้จ่ายกับสถานที่ตามมาของโลหะไอออนที่มีประจุบวกและ biosorption บนพื้นผิวเซลล์ (พาร์โด et al. 2003) ส่วนใหญ่ของสิ่งมีชีวิตที่ได้รับการแสดงเพื่อ biosorb โลหะหนักเช่น Cd และ Cu ที่ค่า pH ต่ำ เนื่องจากคุณสมบัติทางสรีรวิทยา (Sar et al. 1999 และตกลง et al. 2007)

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

3.5 ผลของความเข้มข้นเริ่มต้นโลหะเวลาติดต่อและพีเอชในการดูดซับ

ผลกระทบของความเข้มข้นของโลหะเริ่มต้นในการดูดซับโลหะโดยชีวมวลแห้งของ B. thuringiensis OSM29 ถูกประเมินภายใต้เงื่อนไขของปฏิกิริยาตั้งที่ pH 6 และ 30 ± 2 ° C เป็นเวลาครึ่งชั่วโมงสมดุล ดังแสดงในรูป 5. ที่นี่ก็เป็นที่สังเกตว่าอัตราการดูดซับลดลงด้วยการเพิ่มความเข้มข้นของโลหะไอออน ดูดซับสูงสุดของโลหะที่กู้คืนได้ที่ความเข้มข้นของโลหะไอออนต่ำเริ่มต้นตัวอย่างเช่นมันเป็น 94.6% สำหรับ Ni ที่ L-1 25 มิลลิกรัมขณะที่มันเป็น 81.56% ที่ 150 mg L-1 Ni (ตารางที่ 3) มีแนวโน้มที่คล้ายกับ Ni ยังเห็นได้สำหรับโลหะอื่น ๆ ลดลงในอัตราร้อยละของการดูดซับอาจนำมาประกอบกับการขาดของเว็บไซต์ฟรีที่เพียงพอสำหรับการดูดซับโลหะ ที่ระดับความเข้มข้นต่ำกว่าไอออนโลหะทุกชนิดที่มีอยู่ในการแก้ปัญหา แต่อาจโต้ตอบกับเว็บไซต์ที่มีผลผูกพันและทำให้เปอร์เซ็นต์การดูดซับมีแนวโน้มที่จะกลายเป็นสูงกว่าที่ระดับความเข้มข้นของไอออนสูงกว่าที่พบในการศึกษาครั้งนี้ ที่ความเข้มข้นสูงเป็นอัตราผลตอบแทนที่ต่ำกว่าการดูดซับเกิดจากการอิ่มตัวของเว็บไซต์การดูดซับ ผลที่คล้ายกันได้รับรายงานจากผู้อื่น (Kadukova และ Vircikova 2005 Lu et al., ปี 2006 และ Pandiyan และ Mahendradas 2011) ติดต่อกับเวลาที่เป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญของกระบวนการดูดซับ การดูดซับแคดเมียมโครเมียมทองแดงนิกเกิลและตะกั่วจากชีวมวลแบคทีเรียแสดงในรูป 6. อัตราการดูดซับไอออนโลหะที่สูงที่สุดในการเริ่มต้นเนื่องจากความสัมพันธ์กันสูงของโลหะไอออนฟรีเว็บไซต์บนตัวดูดซับชีวภาพ แต่หลังจากนั้นไม่กี่นาทีอัตราการดูดซับชะลอตัวและมีผลผูกพันถึงความสมดุล ที่นี่ในการทดลองของเรามีอัตราการดูดซับเริ่มต้นสูงสุดและย้ายไปสมดุลภายในครึ่งชั่วโมงและด้วยเหตุนี้คำสั่งของอัตราการดูดซับเป็น Ni> Cu> Pb> Cr> Cd เหล่านี้บ่งชี้เวลาสมดุลที่ความเข้มข้นของไอออนโลหะสมดุลถูกสันนิษฐานว่าได้รับการบรรลุ ในบริบทนี้ Zoubolis et al., 2004 Volesky 1990 นี่ยังตั้งข้อสังเกตว่าในช่วงเวลาที่สั้นที่สุดเริ่มต้นของกระบวนการดูดซับเป็นสิ่งสำคัญสำหรับอัตราที่สูงของการดูดซับโลหะ ผลที่คล้ายกันนอกจากนี้ยังได้รับการกำหนดโดย Gabr et al, (2008) สำหรับ Ni และสั่งซื้อ Pb biosorption.In เพื่อดูว่าค่า pH มีบทบาทใด ๆ ในกระบวนการดูดซับหรือไม่เราตั้งการทดสอบที่มีค่า pH ที่แตกต่างกันในการประเมินผลกระทบต่อความสามารถในการดูดซับปริมาณจุลินทรีย์ที่ใช้คงที่ (100 mg L-1 ) ปริมาณแคดเมียมโครเมียมทองแดงนิกเกิลและตะกั่ว (รูปที่. 7) ขีดความสามารถในการดูดซับสำหรับแต่ละโลหะไอออนเพิ่มขึ้นด้วยการเพิ่มขึ้นของค่า pH การดูดซับที่ดีที่สุดที่เกิดขึ้นใน 6 สำหรับแคดเมียมตะกั่วและทองแดงและในขณะที่มันเป็นสูงสุด Ni และ Cr ที่ pH 7. การเปลี่ยนแปลงในการดูดซับโลหะหนักจากชีวมวลจุลินทรีย์ที่ pH ที่แตกต่างกันอาจเป็นเพราะความแตกต่างในความไวของผนังเซลล์ โมเลกุลของเซลล์แบคทีเรียค่าพีเอช ยกตัวอย่างเช่นที่มีค่า pH ต่ำแกนด์ผนังเซลล์แน่นผูกกับไฮโดรเนียมไอออน H3O- จำกัด และด้วยเหตุนี้วิธีการของไพเพอร์โลหะเนื่องจากแรงน่ารังเกียจ ในทางตรงกันข้ามการที่ค่าพีเอชสูงกว่าแกนด์มากขึ้นเช่น carboxyl ฟอสเฟต imidazole และกลุ่มอะมิโนที่จะได้สัมผัสและดำเนินการประจุลบที่มีสถานที่น่าสนใจตามมาของไอออนโลหะที่มีประจุบวกและการดูดซับบนพื้นผิวเซลล์ (Pardo, et al., 2003 ) ส่วนใหญ่ของสิ่งมีชีวิตที่ได้รับการแสดงให้เห็นว่า biosorb โลหะหนักเช่นแคดเมียมและทองแดงที่มีค่า pH ต่ำเนื่องจากคุณสมบัติทางสรีรวิทยาของพวกเขา (SAR, et al., 1999 และตกลง et al., 2007)