
Бул изилдөө жергиликтүү анестетик катары колдонулган бензокаинди суудан алып салуу үчүн коммерциялык полимердик адсорбент Amberlite XAD-7 чайырынын (X7) көрсөткүчүн изилдейт. Изилдөөчүлөр байланыш убактысын, чайырдын көлөмүн, аралаштыруу ылдамдыгын, pH жана баштапкы бензокаин концентрациясын өзгөртүп адсорбция жүрүм-турумун изилдешкен; натыйжаларды изотермалык жана кинетикалык моделдер менен баалашкан, ошондой эле FTIR-ATR жана TG/DSC анализдери аркылуу бензокаин–чайыр өз ара аракеттенүүсүн мүнөздөшкөн.
Көзөмөлдөнгөн лабораториялык эксперименттерде адсорбция болжол менен 60 мүнөттө тең салмакка жеткен. Эксперименттик максималдуу адсорбция сыйымдуулугу болжол менен 140 mg/g, Langmuir моделинен эсептелген бир катмарлуу сыйымдуулук болсо 147 mg/g деп билдирилген. Чайырдын көлөмүн 0,01–0,05 g аралыгында көбөйтүү бензокаинди кетирүүнү болжол менен %10 көрсөткүчүнөн %99,9 көрсөткүчүнө көтөргөн, ал эми аралаштыруу ылдамдыгын 25 rpm маанисинен 200 rpm маанисине жогорулатуу кетирүү көрсөткүчүн болжол менен %70 көрсөткүчүнөн %99,9 көрсөткүчүнө жеткирген.
pH 5–9 аралыгында кетирүү көрсөткүчүнүн олуттуу өзгөрбөшү изилдөөчүлөр тарабынан электростатикалык тартылууга караганда гидрофобдук жана иондук эмес өз ара аракеттенүүлөрдүн аныктоочу болушу менен түшүндүрүлөт. Тең салмак маалыматтарына эң жогорку шайкештикти Langmuir модели (R2 = 0,9920), кинетикалык маалыматтарга болсо pseudo-second-order модели (R2 = 0,9990) көрсөткөн. Ал эми Dubinin–Radushkevich моделинен эсептелген орточо адсорбция энергиясы 3,54 kJ/mol болуп, изилдөө бул маанини физикалык адсорбцияга шайкеш деп чечмелейт.
Чайырды регенерациялоо жагынан эң жогорку бензокаин десорбциясы %97 менен 1 M HCl–этанол аралашмасында алынган. Бирок бул жыйынтык бир гана адсорбция–десорбция циклинен келип чыгат. Изилдөө чыныгы агынды сууну, көп компоненттүү дары аралашмаларын, үзгүлтүксүз агымдуу колонна системасын же узак мөөнөттүү кайра колдонуу экспериментин жүргүзбөгөндүктөн, X7нин чыныгы объект шарттарындагы көрсөткүчү азырынча далилденген эмес.
Бензокаин эмне үчүн сууну тазалоо жагынан изилденет?
Бензокаин p-аминобензой кислотасынын этил эфири болгон эфир тибиндеги жергиликтүү анестетик. Изилдөөдө молекулалык формуласы C9H11NO2, молекулалык массасы 165,19 g/mol жана pKa мааниси болжол менен 2,5 деп берилет. Молекула өзгөчө нейтрал жана негиздик шарттарда сууда төмөн эрийт, ал эми спирт, эфир жана хлороформ сыяктуу органикалык эриткичтерде жакшыраак эрийт.
Изилдөөнүн баштапкы негизи фармацевтикалык кошулмалар классикалык агынды суу тазалоо системаларында дайыма толук кетирилбей калышы жана ар түрдүү физика-химиялык касиеттерге ээ дарылар үчүн ылайыктуу адсорбенттер өзүнчө бааланышы керек экендиги.
Бул жерде маанилүү камтуу айырмасы бар. Изилдөө айлана-чөйрөлүк сууларда же муниципалдык агынды сууларда өлчөнгөн из деңгээлдеги бензокаин концентрацияларын түздөн-түз симуляциялаган эмес. Негизги адсорбция эксперименттеринде 100–700 mg/L сыяктуу жогорку концентрациялар колдонулган. Авторлор бул диапазонду өзгөчө фармацевтикалык өндүрүш жана формуляциядан чыккан жогорку жүктүү өнөр жай агымдары менен байланыштырышат.
Amberlite XAD-7 деген эмне?
X7 кайчылаш байланышкан, иондук эмес, акрил негизиндеги макрокөзөнөктүү полимердик чайыр. Изилдөөдө анын орточо гидрофилдик жана орточо полярдуу түзүлүшүнөн улам бензокаин сыяктуу нейтрал/гидрофобдук мүнөзү басымдуу органикалык молекулаларды суудан кармоого ылайыктуу адсорбент катары тандалган.
Булакта X7 үчүн ар кандай өндүрүүчү/адабият сүрөттөмөлөрүндө 430–690 µm бөлүкчө өлчөмү, болжол менен 0,5 mL/g көзөнөк көлөмү жана 300–500 Å көзөнөк диаметри сыяктуу касиеттер берилет. Мындан тышкары, чайырдын беттик аянты тууралуу текстте болжол менен 750 m²/g жана 380–500 m²/g сыяктуу ар башка булак маанилери чогуу айтылат. Бул маанилер ушул изилдөөдө BET ыкмасы менен кайра өлчөнгөн эксперименттик маанилер эмес; материалдын адабият/өндүрүүчү касиеттери контекстинде берилген.
Эксперименттер кантип жүргүзүлдү?
Бардык адсорбция–десорбция эксперименттери көзөмөлдөнгөн batch системасында жүргүзүлгөн. Ар бир эксперименттик шарт эки жолу кайталанып, өлчөөлөрдүн стандарттык четтөөсү %3 көрсөткүчүнөн төмөн экени билдирилген.
Бензокаин концентрациясы UV–Vis спектрометриясы менен аныкталып, калибрлөө ийри сызыгы 10–30 mg/L аралыгында даярдалган. Чайырдын жана бензокаин жүктөлгөн чайырдын химиялык түзүлүшү FTIR-ATR менен, термалык жүрүм-туруму болсо TG/DSC менен изилденген.
Эмне үчүн байланыш убактысы 60 мүнөт болуп тандалды?
Кинетикалык экспериментте болжол менен 0,05 g X7 10 mL көлөмдөгү 500 mg/L бензокаин эритмеси менен байланышкан. Адсорбция 0–90 мүнөт аралыгында байкалган.
| Байланыш убактысы (мүнөт) | Адсорбция сыйымдуулугу Qt (mg/g) |
|---|---|
| 0 | 0 |
| 15 | 50 |
| 30 | 83 |
| 45 | 93,8 |
| 60 | 99,90 |
| 75 | 99,94 |
| 90 | 99,93 |
Алгачкы 15 мүнөттө тез адсорбция байкалып, сыйымдуулук 50 mg/g маанисине көтөрүлгөн. 30-мүнөттө болжол менен 83 mg/g, 45-мүнөттө 93,8 mg/g жана 60-мүнөттө 99,90 mg/g маанисине жеткен. 75 жана 90 мүнөттөгү өзгөрүү өтө аз болгондуктан, изилдөөчүлөр болжол менен 60 мүнөттү тең салмак үчүн жетиштүү убакыт деп баалашкан.
Изилдөөнүн түшүндүрмөсү боюнча, баштапкы тез бөлүк көп сандагы бош активдүү аймактар жана жогорку концентрация градиенти себептүү тышкы масса өтүшү менен; кийинки жайлоо болсо активдүү аймактардын толушу жана бөлүкчө ичиндеги диффузиянын көбүрөөк мааниге ээ болушу менен түшүндүрүлүшү мүмкүн.
Чайырдын көлөмүнүн таасири канчалык чоң?
10 mL көлөмдө жана 500 mg/L баштапкы бензокаин концентрациясында X7 көлөмү 0,01 g маанисинен 0,05 g маанисине көбөйтүлгөн. Кетирүү болжол менен %10 көрсөткүчүнөн %99,9 көрсөткүчүнө жогорулаган.
| X7 көлөмү (g) | Qe (mg/g) | Кетирүү (%) |
|---|---|---|
| 0,01 | 50 | 10 |
| 0,02 | 63 | 25 |
| 0,03 | 75 | 45 |
| 0,04 | 88 | 70 |
| 0,05 | 100 | 99,9 |
Бул тенденция чайырдын көлөмү көбөйгөндө бензокаин молекулалары байланыша ала турган жалпы адсорбция аймактарынын санынын көбөйүшү менен байланыштуу.
Аралаштыруу ылдамдыгы эмне үчүн маанилүү?
Аралаштыруу ылдамдыгы 25, 50, 100, 150 жана 200 rpm болуп өзгөртүлгөн. Төмөн ылдамдыктарда кетирүү болжол менен %70–85 аралыгында калса, 100 rpm маанисинде %96, 150 rpm маанисинде %99,8 жана 200 rpm маанисинде %99,9 көрсөткүчүнө жеткен.
Изилдөөчүлөр муну чайыр бөлүкчөлөрүнүн айланасындагы гидродинамикалык чек ара катмарынын жүрүм-туруму менен түшүндүрүшөт. Жай аралаштырууда бензокаиндин суюк фазадан адсорбент бетине өтүшүнө каршы тышкы масса өтүү каршылыгы жогору болуп, аралаштыруу ылдамдыгы көбөйгөндө чек ара катмары жукарат жана чайыр–эритме байланышы күчөйт.
pH эмне үчүн күтүлгөндөн азыраак таасир этти?
Эксперименттер pH 5, 7 жана 9 шарттарында жүргүзүлгөн. X7нин нөл заряд чекити булакта болжол менен pH 6,2–6,8 деп берилгенине карабастан, үч pH шартындагы бензокаин кетирүү көрсөткүчтөрү бири-бирине өтө жакын калган.
100–700 mg/L баштапкы концентрация аралыгында кетирүү болжол менен %99,8–100 деңгээлинде сакталып, Qe болжол менен 20 mg/g маанисинен 140 mg/g маанисине жогорулаган. Мисалы, 700 mg/L баштапкы концентрацияда pH 5, 7 жана 9 үчүн болжол менен 139,7 mg/g сыйымдуулук билдирилген.
Изилдөөнүн механизмдик түшүндүрмөсүнө ылайык, бензокаиндин pKa мааниси болжол менен 2,5–3 болгондуктан pH 5–9 аралыгында молекуланын нейтрал формасы басымдуу болот. Нейтрал бензокаин көбүрөөк гидрофобдук болгондуктан, иондук эмес X7 матрицасы менен электростатикалык таасирлерге караганда гидрофобдук өз ара аракеттенүүлөр, Van der Waals күчтөрү жана π–π/атайын беттик өз ара аракеттенүүлөр адсорбцияда маанилүү болот.
Булак ичиндеги эскертүү: Сүрөт 5 бөлүгүндө Qe сериялары pH 5, pH 7 жана pH 9 деп көрсөтүлсө, кетирүү серияларынын бири легендада “R(%) pH 10” деп жазылган. Ыкма жана тиешелүү бардык тексттик түшүндүрмөлөр эксперименттик шартты pH 9 деп бергендиктен, бул визуалдык белги булак ичиндеги шайкешсиздик болуп саналат.
Кайсы адсорбция изотермасы маалыматты жакшыраак түшүндүрөт?
| Модель | Негизги параметр | R² |
|---|---|---|
| Langmuir | Q0 = 147 mg/g; b = 5,2 L/mg; RL = 0,0003 | 0,9920 |
| Freundlich | Kf = 116 mg/g; n = 2,75; 1/n = 0,36 | 0,5424 |
| Temkin–Pyzhev | A = 88,4 L/mg; bT = 112 J/mol; B = 26,7 | 0,741 |
| Dubinin–Radushkevich | qm = 183 mg/g; E = 3,54 kJ/mol | 0,8475 |
Эң жогорку R² мааниси Langmuir моделинде алынган. Ошондуктан изилдөөчүлөр эксперименттик тең салмак маалыматы каралган моделдердин арасында Langmuir модели менен эң жакшы көрсөтүлгөн деген жыйынтыкка келишет.
Бирок изилдөө өзү маанилүү нюансты да кабыл алат: X7 макрокөзөнөктүү жана гетерогендик көзөнөк бөлүштүрүлүшүнө ээ чыныгы полимердик бет болгондуктан идеалдуу Langmuir божомолдоруна толук туура келбейт. Ошондуктан жогорку R² маанисин “бет физикалык жактан кемчиликсиз жана толугу менен бир тектүү” деп чечмелөөгө болбойт. Langmuir бул жерде эксперименттик маалыматка эң жакшы туура келген аналитикалык модель.
Адсорбция физикалыкпы же химиялыкпы?
Бул изилдөөдө биринчи караганда карама-каршы көрүнүшү мүмкүн болгон эки жыйынтык бар. Pseudo-second-order кинетикалык моделинин R² мааниси 0,9990 болуп, PFO моделинин 0,9550 маанисинен жогорку шайкештик көрсөтөт. PSO модели айрым иштерде химиялык адсорбция менен байланыштырылышы мүмкүн болсо да, авторлор бул өзүнчө эле химиялык байланыш пайда болгонун далилдебей турганын өзгөчө белгилешет.
Dubinin–Radushkevich моделинен эсептелген орточо адсорбция энергиясы болгону 3,54 kJ/mol. Изилдөө колдонгон түшүндүрмө алкагында 8 kJ/mol маанисинен төмөн бул көрсөткүч физикалык адсорбция аймагына туура келет.
Демек, авторлордун акыркы механизм түшүндүрмөсү жаңы коваленттик байланыштын пайда болушуна караганда гидрофобдук өз ара аракеттенүүлөр, Van der Waals күчтөрү, диполь–диполь өз ара аракеттенүүлөрү жана суутек байланыштары аркылуу ишке ашкан күчтүү, бирок кайтарымдуу физикалык кармалышка багытталган.
FTIR-ATR чындап бензокаин чайырда кармалганын көрсөтөбү?
Таза бензокаин FTIR спектринде биринчилик амин, ароматтык шакек жана эфир тобуна тиешелүү мүнөздүү тилкелер аныкталган. Өзгөчө 3418,35 жана 3337,81 cm−1 айланасындагы амин тилкелери, 1678,41 cm−1 карбонил тилкеси жана пара-алмаштырылган ароматтык түзүлүш менен байланышкан төмөн толкун сандуу тилкелер бааланган.
Таза X7 чайыры болсо негизинен акрилдик эфир матрицасын чагылдырган 1723,52 cm−1 C=O жана 1139,94 cm−1 C–O байланыштары менен мүнөздөлөт.
Бензокаин жүктөлгөн X7 спектринде 812,82 жана 779,83 cm−1 айланасындагы ароматтык шакек сигналдары жана 1637,27 cm−1 аймагындагы өзгөрүүлөр бензокаин чайыр матрицасында кармалганынын далили катары чечмеленген. Булак жаңы басымдуу химиялык байланыш тилкелери пайда болбогонун жана X7 полимердик каркасы сакталганын белгилеп, жыйынтыкты физикалык адсорбция түшүндүрмөсү менен байланыштырат.
Макаланын механизм жыйынтыгына ылайык үч негизги өз ара аракеттенүү алдыга чыгат:
- Чайыр менен бензокаиндин эфир топторунун ортосундагы диполь–диполь өз ара аракеттенүүлөрү,
- бензокаиндин амин тобу менен чайырдын карбонил кычкылтекинин ортосундагы суутек байланыштары,
- X7нин алифаттык чынжырлары менен бензокаиндин ароматтык шакегинин ортосундагы Van der Waals күчтөрү.
Термалык анализ эмнени көрсөтөт?
Таза бензокаиндин эрүү процесси болжол менен 87,4 °C температурада башталып, 94,3 °C тегерегинде аяктаган жана эрүү энтальпиясы 117,8 J/g деп өлчөнгөн. Таза X7 чайыры болжол менен 250 °C температурага чейин термалык жактан туруктуу деп эсептелип, бул температурага чейин болгону %1,59 масса жоготуусу билдирилген.
Бензокаин жүктөлгөн X7 үлгүсү болсо болжол менен 265 °C температурага чейин олуттуу өзгөрүү көрсөткөн эмес. Андан кийин 265–306 °C аралыгында %21,42 масса жоготуусу билдирилген. Авторлор таза жана жүктөлгөн чайырдын TG/DSC жүрүм-турумундагы бул өзгөрүүлөрдү бензокаиндин чайыр түзүлүшүндө кармалганын колдогон кошумча далил катары чечмелешет.
Чайырды кайра колдонууга болобу?
Чайырда кармалган бензокаинди чыгаруу үчүн төрт башка десорбция чөйрөсү сыналган: 1 M NaOH, 1 M HCl, этанол жана 1 M HCl–этанол аралашмасы.
1 M NaOH болгону %40 десорбция камсыз кылган. Негиздик чөйрөдө бензокаин нейтрал жана гидрофобдук мүнөзүн сактагандыктан, X7ге болгон жакындыгы негизинен уланат.
1 M HCl чөйрөсүндө бензокаиндин амин тобу протондолуп, молекуланын гидрофилдик мүнөзү жогорулап, десорбция %65 көрсөткүчүнө чыккан. Этанол жалгыз %55 десорбция берген.
Эң жогорку жыйынтык %97 менен HCl–этанол аралашмасында алынган. Изилдөөнүн түшүндүрмөсүнө ылайык, HCl бензокаинди протондоп анын гидрофобдук жакындыгын азайтат, ал эми этанол чайыр көзөнөктөрүнө кирип молекуланы эритет жана бул эки таасир бирге иштейт.
Бирок “%97 регенерация” узак мөөнөттүү кайра колдонуу далили эмес. Изилдөөдө бир гана адсорбция–десорбция цикли колдонулган. Беш, он же андан көп циклде сыйымдуулук сакталарын же сакталбасын изилдешкен эмес.
X7 башка адсорбенттер менен салыштырганда кайсы орунда?
Изилдөөнүн Table 3 салыштыруусу ар башка фармацевтикалык заттар жана ар башка адсорбенттер колдонулгандыктан түздөн-түз “эң мыкты материал” рейтинги катары чечмелене албайт. Ошентсе да, X7нин бензокаин үчүн болжол менен 140 mg/g эксперименттик сыйымдуулугу ошол эле X7 чайырында мурда билдирилген айрым фармацевтикалык жыйынтыктардан жогору берилген.
Мисалы, булакта X7де карбамазепин үчүн 97 mg/g, триметоприм үчүн 54 mg/g, кетопрофен үчүн 45 mg/g жана напроксен үчүн 43 mg/g маанилери келтирилет. Ал эми айрым өркүндөтүлгөн MOF же β-циклодекстрин негизиндеги материалдар ар башка фармацевтикалык заттар үчүн X7нин бензокаин сыйымдуулугунан жогорку теориялык же эксперименттик сыйымдуулуктарга жетишкен.
Ошондуктан изилдөө X7 үчүн баса белгилеген артыкчылык максималдуу сыйымдуулук гана эмес; анын коммерциялык жеткиликтүү чайыр болушу, тез тең салмакка жетиши, pH көзөмөлүнө аз көз каранды болушу жана ылайыктуу элюент менен жогорку бир циклдик десорбция бериши.
Изилдөөнүн күчтүү жактары
- Байланыш убактысы, адсорбент көлөмү, аралаштыруу ылдамдыгы, pH жана баштапкы концентрация өз-өзүнчө бааланган.
- Эксперименттик шарттар эки кайталоо менен аткарылып, стандарттык четтөө %3 көрсөткүчүнөн төмөн экени билдирилген.
- Адсорбция кинетикалык жана төрт башка изотермалык модель менен талданган.
- FTIR-ATR менен молекулалык өз ара аракеттенүүлөр, TG/DSC менен термалык жүрүм-турум өзүнчө изилденген.
- Десорбция үчүн төрт башка химиялык чөйрө салыштырылган.
- Макала өзүнүн чыныгы агынды суу, көп булгоочу, температура жана узак мөөнөттүү кайра колдонуу чектөөлөрүн ачык сүрөттөйт.
Изилдөө далилдебеген жагдайлар
- X7 чыныгы муниципалдык же өнөр жай агынды суусунда %99,9 бензокаин кетирүүнү камсыз кылары көрсөтүлгөн эмес.
- Изилдөө бир компоненттүү бензокаин эритмелери менен жүргүзүлгөн; атаандаш фармацевтикалык адсорбция сыналган эмес.
- Булуттуулук, иондук күч жана эриген органикалык көмүртек сыяктуу чыныгы агынды суу матрицасынын таасирлери бааланган эмес.
- Туруктуу катмарлуу колонна же үзгүлтүксүз агым системасы сыналган эмес.
- Узак мөөнөттүү көп циклдик чайыр регенерациясы текшерилген эмес.
- Толук техно-экономикалык жана жашоо цикли баалоосу жүргүзүлгөн эмес.
- Бир гана температура колдонулгандыктан ΔG°, ΔH° жана ΔS° эсептелген эмес.
- Демек, чыныгы объект масштабындагы экономикалык артыкчылык же термодинамикалык өзүнөн-өзү жүрүү бул изилдөө менен так далилденген эмес.
Түркия үчүн эмнени билдирет?
Изилдөө Румыниядагы изилдөө мекемелеринде жүргүзүлүп, чыныгы Түркия агынды суу объектинде тастыкталган эмес. Бирок чайыр адсорбциясы жогорку дары жүгүн алып жүргөн фармацевтикалык өндүрүш агымдарын терең тазалоодо изилдене турган ыкма болуп саналат.
Түркияда мүмкүн болгон колдонмолордо чыныгы фармацевтикалык процесс суусунун бензокаин жана башка активдүү зат профили, эриген органикалык заттар, туздуулук, калкып жүргөн катуу заттар, температура жана pH өзгөрүүлөрү шартында X7 көрсөткүчү кайра өлчөнүшү керек. Мындан тышкары, batch лабораториялык эксперименттен үзгүлтүксүз иштеген колонна системасына өткөндө breakthrough жүрүм-туруму, чайыр көлөмү, элюент керектөөсү, регенерация циклдеринин саны, эриткичти кайра калыбына келтирүү жана пайда болгон концентраттуу бензокаин агымынын акыркы башкарылышы өзүнчө бааланышы керек.
Изилдөөнүн Ыкмасы жана Жыйынтыктары
Негизги эксперименттик шарттар
| Параметр | Изилдөөдөгү шарт |
|---|---|
| Адсорбент | Amberlite XAD-7 (X7) акрил чайыры |
| Адсорбат | Бензокаин |
| Система | Batch адсорбция |
| Эксперимент кайталоосу | Эки кайталоо |
| Билдирилген стандарттык четтөө | <%3 |
| Температура | 25 ± 2 °C |
| Байланыш убактысынын сканы | 0–90 мүнөт |
| Чайыр дозасы | 0,01–0,05 g |
| Аралаштыруу ылдамдыгы | 25–200 rpm |
| pH | 5, 7 жана 9 |
| Баштапкы бензокаин концентрациясы | 100–700 mg/L |
| Негизги эксперимент көлөмү | 10 mL |
| Сандык анализ | UV–Vis спектрометриясы |
| Түзүмдүк анализ | FTIR-ATR |
| Термалык анализ | TG/DSC |
Адсорбция сыйымдуулугу теңдемеси
Убакытка көз каранды адсорбция сыйымдуулугу:
\[ Q_t=\frac{(C_i-C_t)V}{m} \]
Бул жерде \(Q_t\) t учурунда бир грамм чайырга адсорбцияланган бензокаин көлөмүн; \(C_i\) баштапкы концентрацияны; \(C_t\) t учурундагы концентрацияны; \(V\) эритме көлөмүн жана \(m\) чайыр массасын билдирет.
Тең салмак адсорбция сыйымдуулугу:
\[ Q_e=\frac{(C_i-C_e)V}{m} \]
Кетирүү пайызы:
\[ R(\%)=\frac{C_i-C_e}{C_i}\times100 \]
Langmuir модели
Булакта Langmuir модели үчүн:
\[ \frac{C_e}{Q_e}=\frac{1}{bQ_0}+\frac{C_e}{Q_0} \]
жана бөлүү фактору үчүн:
\[ R_L=\frac{1}{1+bC_0} \]
теңдемелери колдонулган. Изилдөөдө \(Q_0=147\) mg/g, \(b=5,2\) L/mg жана \(R_L=0,0003\) эсептелген. Моделдин корреляция коэффициенти \(R^2=0,9920\).
Кинетикалык моделдерди салыштыруу
| Модель | Ылдамдык туруктуусу | Эсептелген qe (mg/g) | R² |
|---|---|---|---|
| Pseudo-first-order | k1 = 0,060 мүн−1 | 98,7 | 0,9550 |
| Pseudo-second-order | k2 = 0,001 g mg−1 мүн−1 | 100,4 | 0,9990 |
PSO модели эксперименттик тең салмак сыйымдуулугуна жакыныраак жыйынтык жана жогорку R² берген. Бирок булак PSO шайкештигин өзүнчө химиялык адсорбциянын далили катары колдонууга болбой турганын ачык белгилейт. D–R энергиясы жана спектроскопиялык жыйынтыктар чогуу бааланганда авторлордун акыркы түшүндүрмөсүндө физикалык адсорбция басымдуу.
Негизги сандык жыйынтыктар
| Көрсөткүч | Жыйынтык |
|---|---|
| Болжолдуу тең салмак убактысы | 60 мүнөт |
| Эксперименттик максималдуу адсорбция сыйымдуулугу | ≈140 mg/g |
| Langmuir сыйымдуулугу Q0 | 147 mg/g |
| Максималдуу билдирилген кетирүү | %99,9 |
| Langmuir R² | 0,9920 |
| PSO R² | 0,9990 |
| D–R адсорбция энергиясы | 3,54 kJ/mol |
| Эң жогорку десорбция | %97 — HCl + этанол |
| Таза X7 болжолдуу термалык туруктуулук чеги | 250 °C |
| Бензокаин жүктөлгөн X7 болжолдуу туруктуулук чеги | 265 °C |
Илимий түшүндүрүүдө сакталышы керек болгон чектер
Изилдөөнүн өз жыйынтыктарына ылайык, X7 көзөмөлдөнгөн бир компоненттүү бензокаин эритмелеринде жогорку адсорбция сыйымдуулугун жана тез кетирүүнү көрсөтөт. Бирок лабораториялык ийгилик чыныгы агынды сууда ошол эле көрсөткүч автоматтык түрдө сакталат дегенди билдирбейт.
Өзгөчө чыныгы фармацевтикалык агынды суларда башка активдүү заттар, көмөкчү заттар, эриген органикалык заттар жана иондор ошол эле адсорбция аймактары үчүн атаандаша алышат. Изилдөө муну сынабагандыктан, чыныгы матрицадагы тандалмалуулук азырынча белгисиз.
Мындан тышкары, %97 десорбция мааниси бир гана циклге тиешелүү. Ошондуктан “X7 кайра-кайра %97 натыйжалуулук менен жаңыртылышы мүмкүн” деген жыйынтык булак тарабынан колдоого алынбайт.
Булак жана Ыкма Эскертүүсү
Оригиналдуу изилдөөнүн толук аталышы: Resin-Based Technology for the Efficient Removal of Benzocaine from Wastewaters
Авторлор: Nicoleta Mirela Marin; Toma Galaon; Adriana Mariana Borș; Ludmila Motelica; Ovidiu Oprea.
Жооптуу автор: Nicoleta Mirela Marin.
Мекемелер: National Research and Development Institute for Industrial Ecology ECOIND; University of Bucharest; National University of Science and Technology Politehnica Bucharest; National Institute for R&D for Optoelectronics / INOE 2000-IHP; National Centre for Micro- and Nanomaterials; National Centre for Food Safety; Academy of Romanian Scientists. Мекемелердин негизги изилдөө жайлары Румынияда.
Журнал: Polymers.
Басмакана: MDPI, Basel, Switzerland.
Том / сан / макала номери: 18(9), 1082.
DOI: 10.3390/polym18091082.
Расмий шилтеме:https://doi.org/10.3390/polym18091082
Келип түшкөн дата: 29 Март 2026.
Ревизия датасы: 28 Апрель 2026.
Кабыл алынган дата: 28 Апрель 2026.
Жарыяланган дата: 29 Апрель 2026.
Булак түрү жана рецензия: Рецензияланган эксперименттик изилдөө макаласы.
Лицензия: Creative Commons Attribution (CC BY).
Каржылоо: Изилдөө Румыниянын Ministry of Research, Innovation and Digitalization колдоосу менен National Research Development and Innovation Plan 2022–2027 алкагындагы “Nucleu” программасы аркылуу; 3N/2022 келишими жана PN 23 22 03 01 долбоор коду менен жүргүзүлгөн.
Этика комитети: Колдонулбайт деп көрсөтүлгөн.
Маалымат жеткиликтүүлүгү: Изилдөөнүн оригиналдуу салымдары макаланын ичинде экендиги, кошумча суроолор жооптуу авторго жөнөтүлүшү мүмкүн экени белгиленген.
Кызыкчылыктардын кагылышы: Авторлор кызыкчылыктардын кагылышы жок экенин билдиришкен.
Автордук салымдар: Концептуалдаштыруу Nicoleta Mirela Marin; ыкма Nicoleta Mirela Marin, Toma Galaon, Adriana Mariana Borș, Ludmila Motelica жана Ovidiu Oprea; программалык камсыздоо, текшерүү, кеңеш берүү, долбоорду башкаруу жана каржылоону алуу Nicoleta Mirela Marin тарабынан жүргүзүлгөн. Формалдуу анализге, изилдөөгө, ресурстарга, маалыматтарды иреттөөгө, баштапкы долбоорго жана визуалдаштырууга бардык авторлор салым кошкон.
Илимий мазмундун камтуусу: Бул Verianla макаласындагы эксперименттик жыйынтыктар, формулалар, механизм түшүндүрмөлөрү, FTIR/TG-DSC баалоолору жана сандык салыштыруулар жүктөлгөн 25 беттик булак изилдөөгө негизделген. Тышкы текшерүү библиографиялык идентификация жана жарыя статусун текшерүүдө гана колдонулуп, булак изилдөөгө сырттан жаңы эксперименттик жыйынтык кошулган эмес.
Негизги методологиялык чектөө: Эксперименттер бир компоненттүү синтетикалык бензокаин эритмелеринде, көзөмөлдөнгөн batch шарттарында жана болгону 25 ± 2 °C температурада жүргүзүлгөн. Чыныгы агынды суу матрицасы, көп дарынын атаандашуусу, үзгүлтүксүз агымдуу колонна, узак мөөнөттүү көп циклдик регенерация жана толук техно-экономикалык баалоо жүргүзүлгөн эмес.
Термодинамикалык түшүндүрмөнүн чеги: Булак бир температура гана колдонулгандыктан ΔG°, ΔH° жана ΔS° маанилерин эсептөө мүмкүн эмес экенин ачык белгилейт. Ошондуктан жыйынтык бөлүмүндө колдонулган “spontaneous adsorption” сөз айкашы көз карандысыз термодинамикалык ырастоо катары бааланган эмес.
Булак ичиндеги шайкештик эскертүүсү: Сүрөт 5 бөлүгүнүн легендасында кетирүү серияларынын бири “pH 10” деп көрүнгөнү менен ыкма, жыйынтык тексти жана Qe сериялары эксперименттик шарттарды pH 5, 7 жана 9 деп аныктайт. Verianla бул айырманы унчукпай оңдоонун ордуна булак ичиндеги визуалдык белги шайкешсиздиги катары билдирет.

Пикир калтырыңыз
E-mail дарегиңиз жарыяланбайт. Милдеттүү талаалар * менен белгиленген