Utafiti wa kitaaluma, lugha inayoeleweka

Verianla | Akademik Araştırmalardan Türkçe Ekonomi ve Bilim İçerikleri

27 Septemba 2026, Jumapili
VERİANLAUchapishaji huru wa sayansi
Fungua au funga menyu
...
Home / Sayansi Tumizi / Uhandisi / Teknolojia ya Resini kwa Uondoaji Bora wa Benzocaine kutoka Maji Taka
Uhandisi

Teknolojia ya Resini kwa Uondoaji Bora wa Benzocaine kutoka Maji Taka

Utafiti huu unachunguza utendaji wa Amberlite XAD-7 (X7), adsorbent ya polimeri inayopatikana kibiashara, kwa ajili ya kuondoa benzocaine inayotumika kama anesthetiki ya eneo kutoka majini. Watafiti walichunguza tabia ya adsorption kwa kubadilisha muda wa mgusano, kiasi cha resini, kasi ya kuchanganya, pH na mkusanyiko wa awali wa benzocaine; walitathmini matokeo kwa modeli za isotherm na kinetiki, na pia FTIR-ATR na

16/08/2026  Veri Anla Imetazamwa mara 41
Teknolojia ya Resini kwa Uondoaji Bora wa Benzocaine kutoka Maji Taka

Utafiti huu unachunguza utendaji wa Amberlite XAD-7 (X7), adsorbent ya polimeri inayopatikana kibiashara, kwa ajili ya kuondoa benzocaine, inayotumika kama anesthetiki ya eneo, kutoka majini. Watafiti walichunguza tabia ya adsorption kwa kubadilisha muda wa mgusano, kiasi cha resini, kasi ya kuchanganya, pH na mkusanyiko wa awali wa benzocaine; walitathmini matokeo kwa modeli za isotherm na kinetiki, na pia wakatathmini mwingiliano wa benzocaine–resini kwa uchambuzi wa FTIR-ATR na TG/DSC.

Katika majaribio ya maabara yaliyodhibitiwa, adsorption ilifikia usawa katika takribani dakika 60. Uwezo wa juu wa adsorption uliopatikana kwa majaribio uliripotiwa kuwa takribani 140 mg/g, huku uwezo wa safu moja uliokokotolewa kutoka modeli ya Langmuir ukiwa 147 mg/g. Kuongeza kiasi cha resini kati ya 0,01–0,05 g kuliongeza uondoaji wa benzocaine kutoka takribani %10 hadi %99,9, na kuongeza kasi ya kuchanganya kutoka 25 rpm hadi 200 rpm pia kuliongeza utendaji wa uondoaji kutoka takribani %70 hadi %99,9.

Kutobadilika sana kwa kiwango cha uondoaji katika pH 5–9 kumeelezwa na watafiti kuwa kunatokana na mwingiliano wa hidrofobiki na usio wa ioni kuwa muhimu zaidi kuliko mvuto wa kielektrostatiki. Modeli ya Langmuir (R2 = 0,9920) ilionyesha ulinganifu wa juu zaidi na data za usawa, huku modeli ya pseudo-second-order (R2 = 0,9990) ikionyesha ulinganifu wa juu zaidi na data za kinetiki. Kwa upande mwingine, nishati ya wastani ya adsorption iliyokokotolewa kutoka modeli ya Dubinin–Radushkevich ilikuwa 3,54 kJ/mol, na utafiti unaitafsiri thamani hii kuwa inalingana na adsorption ya kimwili.

Kwa upande wa regeneration ya resini, desorption ya juu zaidi ya benzocaine ya %97 ilipatikana katika mchanganyiko wa 1 M HCl–ethanol. Hata hivyo, matokeo haya yanatokana na mzunguko mmoja tu wa adsorption–desorption. Kwa kuwa utafiti haukufanya majaribio ya maji taka halisi, mchanganyiko wa dawa nyingi, mfumo wa kolamu wenye mtiririko endelevu au matumizi tena ya muda mrefu, utendaji wa X7 katika hali halisi za kituo bado haujathibitishwa.

Kwa nini benzocaine inachunguzwa katika matibabu ya maji?

Benzocaine ni anesthetiki ya eneo ya aina ya ester, ambayo ni ethyl ester ya p-aminobenzoic acid. Katika utafiti, fomula yake ya molekuli imetolewa kama C9H11NO2, uzito wa molekuli 165,19 g/mol na thamani ya pKa takribani 2,5. Molekuli ina umumunyifu mdogo katika maji hasa chini ya hali zisizo na asidi wala alkali na hali za msingi, lakini huyeyuka vizuri zaidi katika vimumunyisho vya kikaboni kama alkoholi, ether na chloroform.

Hoja ya kuanzia ya utafiti ni kwamba misombo ya dawa haiwezi kuondolewa kikamilifu kila wakati katika mifumo ya kawaida ya matibabu ya maji taka, na kwamba adsorbent zinazofaa zinahitaji kutathminiwa tofauti kwa dawa zenye sifa tofauti za kifisikia-kikemia.

Kuna tofauti muhimu ya wigo hapa. Utafiti haukuiga moja kwa moja viwango vya benzocaine vya kiwango cha athari ndogo vinavyopimwa katika maji ya mazingira au maji taka ya manispaa. Katika majaribio makuu ya adsorption, viwango vya juu kama 100–700 mg/L vilitumika. Waandishi wanahusisha hasa safu hii na mikondo ya viwandani yenye mzigo mkubwa inayotokana na uzalishaji na formulation ya dawa.

Amberlite XAD-7 ni nini?

X7 ni resini ya polimeri yenye macropores, ya akriliki, isiyo ya ioni na yenye cross-linking. Katika utafiti ilichaguliwa kama adsorbent inayofaa kuondoa kutoka majini molekuli za kikaboni zenye tabia ya neutral/hydrophobic kama benzocaine, kutokana na muundo wake wa kiwango cha kati cha hydrophilicity na polarity.

Chanzo kinataja sifa za X7 kutoka maelezo tofauti ya mtengenezaji/fasihi, ikijumuisha ukubwa wa chembe 430–690 µm, ujazo wa pore wa takribani 0,5 mL/g na kipenyo cha pore cha 300–500 Å. Aidha, maandishi yanataja pamoja thamani tofauti za eneo la uso wa resini, takribani 750 m²/g na 380–500 m²/g, kutoka vyanzo tofauti. Hizi si thamani za majaribio zilizopimwa upya kwa njia ya BET katika utafiti huu; zimetolewa katika muktadha wa sifa za nyenzo kutoka fasihi/mtengenezaji.

Majaribio yalifanywaje?

Majaribio yote ya adsorption–desorption yalifanywa katika mfumo wa batch uliodhibitiwa. Kila hali ya jaribio ilirudiwa mara mbili na iliripotiwa kuwa standard deviation ya vipimo ilikuwa chini ya %3.

Mkusanyiko wa benzocaine uliamuliwa kwa spectrometry ya UV–Vis na calibration curve iliandaliwa katika safu ya 10–30 mg/L. Muundo wa kikemia wa resini na resini iliyobeba benzocaine ulichunguzwa kwa FTIR-ATR, huku tabia ya joto ikichunguzwa kwa TG/DSC.

Kwa nini muda wa mgusano ulichaguliwa kuwa dakika 60?

Katika jaribio la kinetiki, takribani 0,05 g ya X7 iliwekwa katika mgusano na 10 mL ya suluhisho la benzocaine la 500 mg/L. Adsorption ilifuatiliwa katika muda wa dakika 0–90.

Muda wa mgusano (dakika)Uwezo wa adsorption Qt (mg/g)
00
1550
3083
4593,8
6099,90
7599,94
9099,93

Adsorption ya haraka ilionekana katika dakika 15 za kwanza na uwezo ukaongezeka hadi 50 mg/g. Katika dakika ya 30 ilifikia takribani 83 mg/g, dakika ya 45 93,8 mg/g na dakika ya 60 99,90 mg/g. Kwa kuwa mabadiliko katika dakika 75 na 90 yalikuwa madogo sana, watafiti walitathmini takribani dakika 60 kuwa muda wa kutosha kwa usawa.

Tafsiri ya utafiti ni kwamba hatua ya awali ya haraka inaweza kuelezwa na uhamishaji wa wingi wa nje kutokana na idadi kubwa ya maeneo tupu ya shughuli na gradient kubwa ya mkusanyiko; kupungua kwa kasi baadaye kunaweza kuelezwa na kujazwa kwa maeneo ya shughuli na kuongezeka kwa umuhimu wa diffusion ndani ya chembe.

Athari ya kiasi cha resini ni kubwa kiasi gani?

Katika ujazo wa 10 mL na mkusanyiko wa awali wa benzocaine wa 500 mg/L, kiasi cha X7 kiliongezwa kutoka 0,01 g hadi 0,05 g. Uondoaji uliongezeka kutoka takribani %10 hadi %99,9.

Kiasi cha X7 (g)Qe (mg/g)Uondoaji (%)
0,015010
0,026325
0,037545
0,048870
0,0510099,9

Mwelekeo huu unahusishwa na kuongezeka kwa jumla ya maeneo ya adsorption ambayo molekuli za benzocaine zinaweza kushikamana nayo kadiri kiasi cha resini kinavyoongezeka.

Kwa nini kasi ya kuchanganya ni muhimu?

Kasi ya kuchanganya ilibadilishwa kuwa 25, 50, 100, 150 na 200 rpm. Katika kasi za chini, uondoaji ulibaki karibu %70–85, lakini ulifikia %96 katika 100 rpm, %99,8 katika 150 rpm na %99,9 katika 200 rpm.

Watafiti wanaeleza hili kwa tabia ya tabaka la mpaka la hydrodynamic karibu na chembe za resini. Katika kuchanganya polepole, kuna upinzani mkubwa zaidi wa uhamishaji wa wingi wa nje dhidi ya uhamishaji wa benzocaine kutoka awamu ya kioevu kwenda kwenye uso wa adsorbent; kuongeza kasi ya kuchanganya hupunguza unene wa tabaka la mpaka na kuongeza mgusano wa resini–suluhisho.

Kwa nini pH ilikuwa na athari ndogo kuliko ilivyotarajiwa?

Majaribio yalifanywa katika pH 5, 7 na 9. Ingawa point of zero charge ya X7 imetolewa katika chanzo kuwa takribani pH 6,2–6,8, uondoaji wa benzocaine katika hali tatu za pH ulibaki karibu sana.

Katika safu ya mkusanyiko wa awali wa 100–700 mg/L, uondoaji ulidumishwa karibu %99,8–100 huku Qe ikiongezeka kutoka takribani 20 mg/g hadi 140 mg/g. Kwa mfano, katika mkusanyiko wa awali wa 700 mg/L, uwezo wa takribani 139,7 mg/g uliripotiwa kwa pH 5, 7 na 9.

Kulingana na maelezo ya kimakanika ya utafiti, kwa kuwa thamani ya pKa ya benzocaine ni takribani 2,5–3, umbo la neutral la molekuli hutawala katika pH 5–9. Kwa sababu benzocaine ya neutral ni hydrophobic zaidi, mwingiliano wa hydrophobic, nguvu za Van der Waals na mwingiliano wa π–π/uso maalum huwa muhimu zaidi katika adsorption kuliko athari za kielektrostatiki ndani ya matriksi ya X7 isiyo ya ioni.

Dokezo la ndani ya chanzo: Katika Kielelezo 5, mfululizo wa Qe unaonyeshwa kama pH 5, pH 7 na pH 9, huku mmoja wa mfululizo wa uondoaji ukiandikwa kwenye legend kama “R(%) pH 10”. Kwa kuwa mbinu na maelezo yote ya maandishi yanayohusiana yanatoa hali ya jaribio kama pH 9, lebo hii ya kuona ni kutokubaliana kwa ndani ya chanzo.

Ni isotherm gani ya adsorption inaeleza data vizuri zaidi?

ModeliParameta kuuR²
LangmuirQ0 = 147 mg/g; b = 5,2 L/mg; RL = 0,00030,9920
FreundlichKf = 116 mg/g; n = 2,75; 1/n = 0,360,5424
Temkin–PyzhevA = 88,4 L/mg; bT = 112 J/mol; B = 26,70,741
Dubinin–Radushkevichqm = 183 mg/g; E = 3,54 kJ/mol0,8475

Thamani ya juu zaidi ya R² ilipatikana katika modeli ya Langmuir. Kwa hiyo watafiti wanahitimisha kuwa data ya usawa ya majaribio inawakilishwa vizuri zaidi na Langmuir kati ya modeli zilizochunguzwa.

Hata hivyo, utafiti wenyewe unakubali nuance muhimu: kwa kuwa X7 ni uso halisi wa polimeri wenye macropores na usambazaji wa pores usio sare, haulingani kikamilifu na dhana bora za Langmuir. Kwa hiyo, thamani kubwa ya R² haipaswi kutafsiriwa kuwa “uso ni mkamilifu kimwili na homogeneous kabisa”. Langmuir hapa ni modeli ya uchambuzi inayolingana vizuri zaidi na data ya majaribio.

Adsorption ni ya kimwili au ya kikemia?

Katika utafiti huu kuna matokeo mawili ambayo yanaweza kuonekana kupingana kwa mtazamo wa kwanza. Thamani ya R² ya modeli ya kinetiki ya pseudo-second-order ni 0,9990 na ina ulinganifu wa juu kuliko thamani ya 0,9550 ya modeli ya PFO. Ingawa modeli ya PSO inaweza kuhusishwa na adsorption ya kikemia katika baadhi ya tafiti, waandishi wanasisitiza kwamba hii pekee haithibitishi uundaji wa kifungo cha kikemia.

Nishati ya wastani ya adsorption iliyokokotolewa kutoka modeli ya Dubinin–Radushkevich ni 3,54 kJ/mol pekee. Katika mfumo wa tafsiri uliotumiwa na utafiti, thamani hii iliyo chini ya 8 kJ/mol iko katika eneo la adsorption ya kimwili.

Kwa hiyo, tafsiri ya mwisho ya mekanizimu ya waandishi inaelekea kwenye kushikiliwa kwa nguvu lakini kunakoweza kurejea kwa njia ya kimwili kupitia mwingiliano wa hydrophobic, nguvu za Van der Waals, mwingiliano wa dipole–dipole na vifungo vya hidrojeni, badala ya uundaji wa kifungo kipya cha covalent.

Je, FTIR-ATR kweli inaonyesha benzocaine imeshikiliwa kwenye resini?

Katika spectrum ya FTIR ya benzocaine safi, bendi tabia za primary amine, pete ya aromatiki na kikundi cha ester zilitambuliwa. Hasa bendi za amine karibu 3418,35 na 3337,81 cm−1, bendi ya carbonyl 1678,41 cm−1 na bendi za nambari ndogo za mawimbi zinazohusishwa na muundo wa aromatiki uliobadilishwa para zilitathminiwa.

Resini safi ya X7 ina sifa hasa za viungo vya 1723,52 cm−1 C=O na 1139,94 cm−1 C–O vinavyoakisi matriksi ya ester ya akriliki.

Katika spectrum ya X7 iliyobeba benzocaine, ishara za pete ya aromatiki karibu 812,82 na 779,83 cm−1 pamoja na mabadiliko katika eneo la 1637,27 cm−1 yalitafsiriwa kama ushahidi kwamba benzocaine imeshikiliwa ndani ya matriksi ya resini. Chanzo kinaeleza kuwa hakuna bendi mpya kuu za vifungo vya kikemia zilizoundwa na kwamba uti wa mgongo wa polimeri ya X7 umehifadhiwa, na kuhusisha matokeo haya na tafsiri ya adsorption ya kimwili.

Kulingana na muhtasari wa mekanizimu wa makala, mwingiliano mkuu mitatu unaonekana:

  • mwingiliano wa dipole–dipole kati ya vikundi vya ester vya resini na benzocaine,
  • vifungo vya hidrojeni kati ya kikundi cha amino cha benzocaine na oksijeni ya carbonyl ya resini,
  • nguvu za Van der Waals kati ya minyororo ya aliphatic ya X7 na pete ya aromatiki ya benzocaine.

Uchambuzi wa joto unaonyesha nini?

Kuyeyuka kwa benzocaine safi kulianza karibu 87,4 °C na kukamilika karibu 94,3 °C, na enthalpy ya kuyeyuka ilipimwa kuwa 117,8 J/g. Resini safi ya X7 ilichukuliwa kuwa thabiti kwa joto hadi takribani 250 °C na upotevu wa uzito wa %1,59 tu uliripotiwa hadi joto hili.

Sampuli ya X7 iliyobeba benzocaine haikuonyesha mabadiliko makubwa hadi takribani 265 °C. Baadaye upotevu wa uzito wa %21,42 uliripotiwa kati ya 265–306 °C. Waandishi wanatafsiri mabadiliko haya katika tabia ya TG/DSC ya resini safi na iliyobeba kama ushahidi wa ziada unaounga mkono kushikiliwa kwa benzocaine ndani ya muundo wa resini.

Je, resini inaweza kutumika tena?

Vyombo vinne tofauti vya desorption vilijaribiwa ili kuondoa benzocaine iliyoshikiliwa kwenye resini: 1 M NaOH, 1 M HCl, ethanol na mchanganyiko wa 1 M HCl–ethanol.

Verianla Live: Desorption ya benzocaine kutoka resini ya X7

Grafu inaonyesha data ya desorption ya mzunguko mmoja iliyoripotiwa moja kwa moja katika Kielelezo 6 cha utafiti. Thamani hizi si matokeo ya maisha ya muda mrefu ya resini au matumizi tena ya mizunguko mingi.

Wakala wa desorptionDesorption (%)Chanzo
1 M NaOH40Kielelezo 6
1 M HCl65Kielelezo 6
Ethanol55Kielelezo 6
1 M HCl + ethanol97Kielelezo 6
 

1 M NaOH ilitoa desorption ya %40 pekee. Kwa kuwa benzocaine huhifadhi tabia yake ya neutral na hydrophobic katika mazingira ya msingi, mvuto wake kwa X7 unaendelea kwa kiasi kikubwa.

Katika mazingira ya 1 M HCl, kikundi cha amino cha benzocaine kiliprotonishwa na kuongeza tabia ya hydrophilic ya molekuli, hivyo desorption ikafikia %65. Ethanol peke yake ilitoa desorption ya %55.

Matokeo ya juu zaidi ya %97 yalipatikana katika mchanganyiko wa HCl–ethanol. Tafsiri ya utafiti ni kwamba HCl hupunguza affinity ya hydrophobic kwa kuiprotonisha benzocaine, huku ethanol ikiingia ndani ya pores za resini na kusaidia kuyeyusha molekuli, na athari hizi mbili hufanya kazi pamoja.

Hata hivyo, “regeneration ya %97” si ushahidi wa matumizi tena ya muda mrefu. Utafiti ulitumia mzunguko mmoja tu wa adsorption–desorption. Haikuchunguzwa kama uwezo ungehifadhiwa katika mizunguko mitano, kumi au zaidi.

X7 iko wapi ikilinganishwa na adsorbent nyingine?

Ulinganisho wa Table 3 wa utafiti hauwezi kutafsiriwa moja kwa moja kama orodha ya “nyenzo bora” kwa sababu dawa tofauti na adsorbent tofauti zilitumika. Hata hivyo, uwezo wa majaribio wa X7 kwa benzocaine wa takribani 140 mg/g umeonyeshwa kuwa juu ya baadhi ya matokeo ya dawa yaliyoripotiwa hapo awali kwa resini hiyo hiyo ya X7.

Kwa mfano, chanzo kinatoa 97 mg/g kwa carbamazepine, 54 mg/g kwa trimethoprim, 45 mg/g kwa ketoprofen na 43 mg/g kwa naproxen kwenye X7. Kwa upande mwingine, baadhi ya nyenzo za juu zaidi za MOF au β-cyclodextrin zimefikia uwezo wa kinadharia au wa majaribio ulio juu kuliko uwezo wa X7 kwa benzocaine kwa dawa tofauti.

Kwa hiyo, faida inayosisitizwa na utafiti kwa X7 si uwezo wa juu pekee; ni kuwa resini inayopatikana kibiashara, kufikia usawa kwa haraka, kutegemea kidogo udhibiti wa pH na kutoa desorption ya juu katika mzunguko mmoja kwa eluent inayofaa.

Nguvu za utafiti

  • Muda wa mgusano, kiasi cha adsorbent, kasi ya kuchanganya, pH na mkusanyiko wa awali vilitathminiwa kila kimoja tofauti.
  • Hali za majaribio zilitekelezwa kwa marudio mawili na iliripotiwa kuwa standard deviation ilikuwa chini ya %3.
  • Adsorption ilichambuliwa kwa kinetiki na kwa modeli nne tofauti za isotherm.
  • Mwingiliano wa molekuli ulichunguzwa kwa FTIR-ATR na tabia ya joto kwa TG/DSC.
  • Mazingira manne tofauti ya kikemia yalilinganishwa kwa desorption.
  • Makala inaeleza wazi mipaka yake kuhusu maji taka halisi, vichafuzi vingi, joto na matumizi tena ya muda mrefu.

Mambo ambayo utafiti haujathibitisha

  • Haijaonyeshwa kuwa X7 hutoa uondoaji wa benzocaine wa %99,9 katika maji taka halisi ya manispaa au viwandani.
  • Utafiti ulifanywa kwa suluhisho la benzocaine la sehemu moja; adsorption shindani ya dawa haikujaribiwa.
  • Athari za matriksi ya maji taka halisi kama turbidity, ionic strength na dissolved organic carbon hazikutathminiwa.
  • Kolamu ya fixed-bed au mfumo wa mtiririko endelevu haukujaribiwa.
  • Regeneration ya resini ya muda mrefu ya mizunguko mingi haikujaribiwa.
  • Tathmini ya kina ya techno-economic na life cycle haikufanywa.
  • Kwa kuwa joto moja tu lilitumika, ΔG°, ΔH° na ΔS° hazikukokotolewa.
  • Kwa hiyo, ubora wa kiuchumi katika kiwango cha kituo halisi au spontaneity ya thermodynamic haujathibitishwa kwa uhakika na utafiti huu.

Ina maana gani kwa Türkiye?

Utafiti ulifanywa katika taasisi za utafiti nchini Romania na haujathibitishwa kwenye kituo halisi cha maji taka nchini Türkiye. Hata hivyo, adsorption ya resini ni mbinu inayoweza kuchunguzwa katika matibabu ya juu ya mikondo ya uzalishaji wa dawa yenye mzigo mkubwa wa dawa.

Katika matumizi yanayowezekana nchini Türkiye, utendaji wa X7 unapaswa kupimwa upya chini ya wasifu halisi wa benzocaine na viambato vingine hai katika maji ya mchakato wa dawa, dissolved organic matter, chumvi, suspended solids, joto na mabadiliko ya pH. Aidha, wakati wa kuhama kutoka jaribio la maabara la batch kwenda mfumo wa kolamu unaoendelea, breakthrough behavior, kiasi cha resini, matumizi ya eluent, idadi ya mizunguko ya regeneration, urejeshaji wa solvent na usimamizi wa mwisho wa mkondo uliokolea wa benzocaine vinapaswa kutathminiwa tofauti.

Mbinu na Matokeo ya Utafiti

Hali kuu za majaribio

ParametaHali katika utafiti
AdsorbentAmberlite XAD-7 (X7) resini ya akriliki
AdsorbateBenzocaine
MfumoBatch adsorption
Marudio ya jaribioMarudio mawili
Standard deviation iliyoripotiwa<%3
Joto25 ± 2 °C
Uchunguzi wa muda wa mgusanoDakika 0–90
Dozi ya resini0,01–0,05 g
Kasi ya kuchanganya25–200 rpm
pH5, 7 na 9
Mkusanyiko wa awali wa benzocaine100–700 mg/L
Ujazo mkuu wa jaribio10 mL
Uchambuzi wa kiasiSpectrometry ya UV–Vis
Uchambuzi wa muundoFTIR-ATR
Uchambuzi wa jotoTG/DSC

Mlinganyo wa uwezo wa adsorption

Uwezo wa adsorption unaotegemea muda:

\[ Q_t=\frac{(C_i-C_t)V}{m} \]

Hapa \(Q_t\) ni kiasi cha benzocaine kilichoadsorbishwa kwa gramu moja ya resini wakati t; \(C_i\) mkusanyiko wa awali; \(C_t\) mkusanyiko wakati t; \(V\) ujazo wa suluhisho na \(m\) uzito wa resini.

Uwezo wa adsorption katika usawa:

\[ Q_e=\frac{(C_i-C_e)V}{m} \]

Asilimia ya uondoaji:

\[ R(\%)=\frac{C_i-C_e}{C_i}\times100 \]

Modeli ya Langmuir

Katika chanzo, kwa modeli ya Langmuir:

\[ \frac{C_e}{Q_e}=\frac{1}{bQ_0}+\frac{C_e}{Q_0} \]

na kwa separation factor:

\[ R_L=\frac{1}{1+bC_0} \]

milinganyo imetumika. Katika utafiti, \(Q_0=147\) mg/g, \(b=5,2\) L/mg na \(R_L=0,0003\) zilikokotolewa. Mgawo wa correlation wa modeli ni \(R^2=0,9920\).

Ulinganisho wa modeli za kinetiki

ModeliKonstanti ya kasiqe iliyokokotolewa (mg/g)R²
Pseudo-first-orderk1 = 0,060 dak−198,70,9550
Pseudo-second-orderk2 = 0,001 g mg−1 dak−1100,40,9990

Modeli ya PSO ilitoa matokeo yaliyo karibu zaidi na uwezo wa usawa wa majaribio na R² ya juu zaidi. Hata hivyo, chanzo kinaeleza wazi kwamba ulinganifu wa PSO pekee haupaswi kutumiwa kama ushahidi wa adsorption ya kikemia. Nishati ya D–R na matokeo ya spectroscopy yakitathminiwa pamoja, tafsiri ya mwisho ya waandishi inaegemea zaidi adsorption ya kimwili.

Matokeo makuu ya kiasi

KiashiriaMatokeo
Muda wa usawa unaokadiriwaDakika 60
Uwezo wa juu wa adsorption wa majaribio≈140 mg/g
Uwezo wa Langmuir Q0147 mg/g
Uondoaji wa juu ulioripotiwa%99,9
Langmuir R²0,9920
PSO R²0,9990
Nishati ya adsorption ya D–R3,54 kJ/mol
Desorption ya juu zaidi%97 — HCl + ethanol
Kikomo cha takriban cha uthabiti wa joto wa X7 safi250 °C
Kikomo cha takriban cha uthabiti wa X7 iliyobeba benzocaine265 °C

Mipaka inayopaswa kuhifadhiwa katika tafsiri ya kisayansi

Kulingana na matokeo ya utafiti wenyewe, X7 inaonyesha uwezo mkubwa wa adsorption na uondoaji wa haraka katika suluhisho la benzocaine la sehemu moja lililodhibitiwa. Hata hivyo, mafanikio ya maabara hayamaanishi kwamba utendaji uleule utahifadhiwa kiotomatiki katika maji taka halisi.

Hasa katika maji taka halisi ya dawa, viambato vingine hai, excipients, organic matter iliyoyeyushwa na ioni vinaweza kushindana kwa maeneo yale yale ya adsorption. Kwa kuwa utafiti haukujaribu mambo haya, selectivity katika matriksi halisi bado haijulikani.

Aidha, thamani ya desorption ya %97 ni ya mzunguko mmoja tu. Kwa hiyo hitimisho kwamba “X7 inaweza kuregeneratiwa mara nyingi kwa ufanisi wa %97” haliungwi mkono na chanzo.

Dokezo la Chanzo na Mbinu

Jina kamili la utafiti asilia: Resin-Based Technology for the Efficient Removal of Benzocaine from Wastewaters

Waandishi: Nicoleta Mirela Marin; Toma Galaon; Adriana Mariana Borș; Ludmila Motelica; Ovidiu Oprea.

Mwandishi anayewajibika: Nicoleta Mirela Marin.

Taasisi: 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. Maeneo makuu ya utafiti ya taasisi yako Romania.

Jarida: Polymers.

Mchapishaji: MDPI, Basel, Switzerland.

Juzuu / toleo / nambari ya makala: 18(9), 1082.

DOI: 10.3390/polym18091082.

Kiungo rasmi:https://doi.org/10.3390/polym18091082

Tarehe ya kupokelewa: 29 Machi 2026.

Tarehe ya marekebisho: 28 Aprili 2026.

Tarehe ya kukubaliwa: 28 Aprili 2026.

Tarehe ya uchapishaji: 29 Aprili 2026.

Aina ya chanzo na ukaguzi wa wenzao: Ni makala ya utafiti wa majaribio iliyopitia ukaguzi wa wenzao.

Leseni: Creative Commons Attribution (CC BY).

Ufadhili: Utafiti ulifanywa kwa msaada wa Romania Ministry of Research, Innovation and Digitalization kupitia Programu ya “Nucleu” chini ya National Research Development and Innovation Plan 2022–2027; kwa mkataba 3N/2022 na msimbo wa mradi PN 23 22 03 01.

Kamati ya maadili: Imeelezwa kuwa haitumiki.

Upatikanaji wa data: Imeelezwa kwamba michango asilia ya utafiti ipo ndani ya makala na maswali ya ziada yanaweza kuelekezwa kwa mwandishi anayewajibika.

Mgongano wa maslahi: Waandishi wametangaza kwamba hakuna mgongano wa maslahi.

Michango ya waandishi: Conceptualization Nicoleta Mirela Marin; method Nicoleta Mirela Marin, Toma Galaon, Adriana Mariana Borș, Ludmila Motelica na Ovidiu Oprea; software, validation, supervision, project administration na funding acquisition zilifanywa na Nicoleta Mirela Marin. Waandishi wote walichangia formal analysis, investigation, resources, data curation, original draft na visualization.

Wigo wa maudhui ya kisayansi: Matokeo ya majaribio, fomula, tafsiri za mekanizimu, tathmini za FTIR/TG-DSC na ulinganisho wa kiasi katika makala hii ya Verianla yanategemea utafiti wa chanzo wa kurasa 25 uliopakiwa. Uthibitishaji wa nje umetumika tu katika ukaguzi wa utambulisho wa kibibliografia na hali ya uchapishaji, na hakuna matokeo mapya ya majaribio kutoka nje yaliyoongezwa kwenye utafiti wa chanzo.

Kikomo kikuu cha kimbinu: Majaribio yalifanywa katika suluhisho sintetiki la benzocaine la sehemu moja, chini ya hali za batch zilizodhibitiwa na katika 25 ± 2 °C pekee. Matriki ya maji taka halisi, ushindani wa dawa nyingi, kolamu ya mtiririko endelevu, regeneration ya muda mrefu ya mizunguko mingi na tathmini ya kina ya techno-economic hazikufanywa.

Kikomo cha tafsiri ya thermodynamic: Chanzo kinaeleza wazi kwamba kwa sababu joto moja tu lilitumika, thamani za ΔG°, ΔH° na ΔS° hazikuweza kukokotolewa. Kwa hiyo, kauli “spontaneous adsorption” iliyotumiwa katika sehemu ya hitimisho haijachukuliwa kama uthibitishaji huru wa thermodynamic.

Dokezo la ulinganifu wa ndani ya chanzo: Ingawa kwenye legend ya Kielelezo 5 mmoja wa mfululizo wa uondoaji unaonekana kama “pH 10”, mbinu, maandishi ya matokeo na mfululizo wa Qe vinaeleza hali za jaribio kama pH 5, 7 na 9. Verianla haitengenezi tofauti hii kimya kimya, bali inairipoti kama kutokubaliana kwa lebo ya kuona ndani ya chanzo.


Shiriki:

Maoni huchapishwa baada ya kukaguliwa.Maoni yako yatapitia mchakato wa idhini na yataonekana yakikubaliwa.

Acha maoni

Anwani yako ya barua pepe haitachapishwa. Sehemu za lazima zimewekewa alama ya *

Your experience on this site will be improved by allowing cookies Cookie Policy