Обҳои партовии дорои ранг, махсусан дар саноатҳои нассоҷӣ, рангкунӣ, чоп, хӯрокворӣ, косметика, коғаз, пластик ва дорусозӣ, як мушкили мураккаби муҳитзистӣ ба шумор мераванд. Ин шарҳ усулҳои биологӣ, кимиёвӣ ва физикӣ/физикокимиёвиро барои тозакунии обҳои ранга муқоиса мекунад; таваҷҷуҳи махсус ба адсорбсия ва ба biochar ҳамчунин карбонҳои фаъол аз партовҳои биомасса дода мешавад.

Паёми асосии кор ин аст, ки равиши “маводе, ки баландтарин иқтидори адсорбсия дорад, дар ҳама шароит беҳтарин адсорбент аст” нокифоя мебошад. Ҳангоми интихоби адсорбент бояд масоҳати сатҳ, ҳаҷми умумии сӯрохҳо, андозаи миёнаи сӯрохҳо, тақсимоти сӯрохҳо, кимиёи сатҳ, заряди сатҳ, андозаи зарраҳои адсорбент, бузургӣ ва заряди молекулавии ранги ҳадаф, pH'и маҳлул, ҳарорат, консентратсияи ибтидоии ифлоскунанда, вақти тамос ва рақобат бо дигар ифлоскунандаҳо якҷо арзёбӣ шаванд.

Дар шарҳ карбонҳои фаъол дар хориҷ кардани рангҳо умуман яке аз синфҳои пурқуввати адсорбентҳо дониста мешаванд. Хусусан истифодаи биомасса ва партовҳои кишоварзӣ/саноатӣ ҳамчун пешмоддаи карбони фаъол метавонад ду афзалият диҳад: аз як тараф алтернатива ба адсорбентҳои гарони тиҷоратӣ ба вуҷуд меояд, аз тарафи дигар партовҳои камарзиш ба маводҳои карбонии дорои арзиши иловагии баланд табдил дода мешаванд.

Бо вуҷуди ин, мушкилоти муҳиме ҳастанд, ки интиқоли истифодаи карбони фаъол ва biochar ба миқёси калонро маҳдуд мекунанд. Арзиши истеҳсол ва фаъолсозӣ, регенератсияи адсорбенти сершуда, коҳиши иҷро дар вақти регенератсия, кимиёвии истифодашуда, пайдоиши партовҳои дуюмдараҷа ва идоракунии бехатари адсорбенти сершуда дар охири муҳлати истифода аз муҳимтаринҳо мебошанд. Аз ин рӯ, шарҳ таъкид мекунад, ки дар оянда бояд аз таҷрибаҳои танҳо batch-и лабораторӣ ба колоннаҳои катдори собит, обҳои партовии воқеии саноатӣ, омехтаҳои бисёри ифлоскунанда, таҳлилҳои давраи ҳаёт ва арзёбиҳои техно-иқтисодӣ гузашт.

Чаро обҳои партовии дорои ранг мушкили ҷудогонаанд?

Рангҳои синтетикӣ бо сабаби устувории баланди ранг, гуногунии васеи рангҳо ва хароҷоти пасти истеҳсол нисбат ба рангҳои табиӣ хеле бештар истифода мешаванд. Дар шарҳ оварда мешавад, ки тақрибан %80'и рангҳои имрӯз истифодашаванда аз пайвастҳои синтетикии нефтӣ истеҳсол мешаванд; дар ҷаҳон солона тақрибан 800.000 тонна ранги синтетикӣ истеҳсол мегардад ва тақрибан %75'и он дар саноати нассоҷӣ истифода мешавад.

Яке аз мушкилоти асосӣ дар равандҳои рангкунии нассоҷӣ ин аст, ки тамоми ранг ба матоъ намепайвандад. Манбаъ мегӯяд, ки тақрибан %20–30'и рангҳои реактивӣ метавонанд дар ҳолати гидролизшуда боқӣ монанд ва ба нассоҷӣ напайванданд. Дар ваннаҳои рангкунӣ ғайр аз ранг вуҷуд доштани формалдегид, металлҳои вазнин, моддаҳои сатҳфаъол, намакҳо ва пайвастҳои сулфурдор низ арзёбии оби партовро танҳо ҳамчун “мушкили ранг” нокифоя мегардонад.

Вақте рангҳо ба об мерасанд, метавонанд гузариши рӯшноиро дар сутуни об кам кунанд, ба фаъолияти фотосинтетикӣ таъсир расонанд ва ба параметрҳое чун оксигени ҳалшуда ва pH таъсирҳои ғайримустақим эҷод кунанд. Хусусан токсикӣ, устувор ё ба таҷзияи биологӣ тобовар будани баъзе синфҳои рангҳои синтетикӣ тозакуниро душвор мекунад.

Фарқи байни рангҳои табиӣ ва синтетикӣ

Шарҳ рангҳоро аввал аз рӯи пайдоиш ба табиӣ ва синтетикӣ ҷудо мекунад. Рангҳои табиӣ метавонанд аз растаниҳо, занбӯруғҳо ё баъзе манбаъҳои ҳайвонот гирифта шаванд. Индиго, чормағзи сиёҳ, ранги решагӣ, logwood, гули махмалак ва хлорофилл аз ҷумлаи мисолҳо оварда шудаанд.

Рангҳои синтетикӣ бошанд, аз рӯи сохтори кимиёвӣ ва усули истифода ба синфҳои гуногун чун direct, acid, basic/cationic, reactive, azo, mordant, disperse ва sulfur ҷудо мешаванд. Шакли 1 дар саҳифаи 4. PDF ин таснифро ҳамроҳи гурӯҳҳои рангҳои ҳалшаванда ва ҳалнашаванда дар об нишон медиҳад. Дар шакл Acid Blue 78, Methylene Blue, Direct Yellow 11, Reactive Red 1, Carmoisine, Mordant Red 11, Disperse Red 60 ва Thiazine низ бо сохторҳои кимиёвиашон оварда шудаанд.

Чаро як усули ягонаи тозакунӣ барои ҳамаи рангҳо кофӣ нест?

Шарҳ технологияҳои тозакуниро ба таври васеъ дар зери сарлавҳаҳои биологӣ, кимиёвӣ ва физикӣ/физикокимиёвӣ муқоиса мекунад. Ҳар равиш афзалиятҳо ва маҳдудиятҳои гуногун дорад.

Равандҳои биологӣ ба сабаби талаботи кам ба энергия ва истифодаи камтари кимиёвӣ ҷолибанд, аммо дар рангҳои устувор ба монанди azo ва антрахинон ё дар борҳои баланди токсикӣ фаъолияти микроорганизмҳо метавонад паст шавад. Ин равандҳо нисбат ба усулҳои физикӣ ва кимиёвӣ сусттар низ буда метавонанд.

Усулҳои кимиёвӣ, махсусан системаҳои асосёфта ба оксидшавӣ, метавонанд молекулаҳои органикии устуворро шикананд. Дар баробари ин, истеъмоли оксидант, назорати pH'и раванд, тавлиди лойи кимиёвӣ ва дар баъзе шароит пайдоиши маҳсулоти миёнарави токсикӣ бояд ба назар гирифта шавад.

Усулҳои мембранавӣ мисли осмоси баръакс метавонанд оби баромади баландсифат таъмин кунанд, вале фишори баланд, талаботи энергия, хароҷоти сармоявӣ ва эҳтиёҷ ба нигоҳдории мембрана аз монеаҳои истифодаи васеъ мебошанд.

Чаро адсорбсия ин қадар зиёд омӯзиш мешавад?

Дар арзёбии адабиёте, ки шарҳ овардааст, гуфта мешавад, ки %57,7'и корҳои марбут ба хориҷсозии ранг ба равиши адсорбсия бо адсорбентҳои гуногун равона шудаанд. Афзалияти адсорбсия дар он аст, ки молекулаҳои дар маҳлул бударо дар сатҳи сахт мутамарказ намуда, махсусан хориҷ кардани ифлоскунандаҳои душворбиопарчашавандаро имкон медиҳад.

Аммо адсорбсия ҳатман ифлоскунандаро нест намекунад. Дар бисёр ҳолатҳо ранг аз фазаи моеъ ба рӯи адсорбент интиқол меёбад. Аз ин рӯ, дар охири раванд дар баробари “оби тоза” як адсорбенти пурбор аз ранг низ ҳосил мешавад. Муваффақияти воқеии муҳитзистии тарҳи система бояд регенератсия ё идоракунии ниҳоии бехатари ин маводи сершударо низ фаро гирад.

Кадом параметрҳо иҷрои адсорбсияро муайян мекунанд?

На танҳо шумораи сӯрохҳо, балки тавоноии молекулаи ҳадаф барои ворид шудан ба ин сӯрохҳо низ муҳим аст. Агар молекулаҳои калони ранг ба сӯрохҳои бисёр танг дастрасӣ надошта бошанд, майдони фаъоли қобили истифодаи адсорбенте, ки аз лиҳози назариявӣ масоҳати сатҳи баланд дорад, метавонад маҳдуд шавад.

Адсорбсия метавонад тавассути таъсирҳои физикӣ ё кимиёвӣ ба амал ояд. Дар шарҳ ҷазби электростатикӣ, мубодилаи ионӣ, комплексшавии сатҳӣ, таъсирҳои π–π, пайвандҳои гидрогенӣ, таъсирҳои кислота–асос ва таъсирҳои гидрофобӣ аз механизмҳои асосӣ шумурда мешаванд.

Чаро pH махсусан муҳим аст?

Заряди холиси сатҳи адсорбент метавонад дар атрофи pH_pzc, ки нуқтаи заряди сифрӣ номида мешавад, тағйир ёбад. Агар pH'и маҳлул аз pH_pzc боло бошад, сатҳ метавонад хусусияти манфитар гирад ва нигоҳдории электростатикии рангҳои катионӣ осонтар шавад. Агар pH аз pH_pzc паст бошад, хусусияти мусбаттар гирифтани сатҳ метавонад нигоҳдории рангҳои аниониро дастгирӣ кунад.

Синтези умумии адабиёти карбони фаъол дар шарҳ низ ҳамин самтро нишон медиҳад: хориҷсозии рангҳои катионӣ аксаран дар шароити нейтралӣ–ишқорӣ, хориҷсозии рангҳои анионӣ бошад дар шароити бештар кислотавӣ қавитар гузориш шудааст. Ин қонуни универсалӣ нест; кимиёи сатҳи адсорбенти мушаххас ва сохтори ранг низ муайянкунандаанд.

Гилҳо ва цеолитҳо то чӣ андоза мувофиқанд?

Гилҳои табиӣ ба монанди бентонит, монтмориллонит ва каолинит метавонанд адсорбентҳои арзон ва маҳаллӣ дастрас бошанд. Азбаски бисёр сатҳҳои гили табиӣ хусусияти манфӣ доранд, онҳо метавонанд махсусан ба рангҳои катионӣ аффинитети баландтар нишон диҳанд.

Бо вуҷуди ин, шарҳ барои гилҳо маҳдудиятҳоеро чун иқтидори пасти адсорбсия, иҷрои заиф махсусан дар рангҳои анионӣ, кинетикаи суст, вобастагӣ ба pH, селективияти паст ва вайроншавии хусусиятҳои сатҳ дар вақти регенератсия меорад.

Цеолитҳо метавонанд масоҳати сатҳи баланд ва сохторҳои микросӯрохии хуб муайяншуда дошта бошанд, аммо дар молекулаҳои калони ранг бинобар таъсири ҷумбони молекулавӣ мушкили дастрасӣ ба вуҷуд омада метавонад. Модификатсия ё омода кардани композитҳое мисли цеолит–biochar ва цеолит–полимер метавонад иҷроиро баланд кунад, вале мураккабӣ ва хароҷоти равандро низ зиёд мекунад.

Биополимерҳо чӣ пешниҳод мекунанд?

Биополимерҳо ба монанди хитозан, хитин, алгинат ва селлюлоза аз ҷиҳати таҷдидпазирӣ, биопарчашавӣ ва дастрасии маҳаллӣ ҷолибанд. Хитозан махсусан дар муҳити кислотавӣ барои нигоҳдории электростатикии рангҳои анионӣ истифода шуда метавонад.

Аммо устувории механикӣ, варамкунӣ, тобоварӣ дар оби партовии воқеӣ ва истифодаи такрорӣ барои татбиқи саноатӣ муайянкунандаанд. Аз ин рӯ, пайвандсозии салибӣ, ташкили композит ё модификатсияҳои дигари кимиёвӣ метавонанд барои беҳтар кардани иҷро истифода шаванд.

Оё партови хоми кишоварзӣ мустақиман адсорбент шуда метавонад?

Пояи ҷуворимакка, пӯсти биринҷ, партови қаҳва, пӯстҳои мева, партовҳои банан, пояҳои пахта, партовҳои саноати зайтун ва бисёр боқимондаҳои дигари лигноселлюлозӣ ҳамчун адсорбенти мустақим таҳқиқ шудаанд.

Афзалияти калон ин равиш арзон будани ашёи хом аст. Дар баробари ин биомассаи хом одатан мисли карбони фаъол сохтори сӯрохии пешрафта надорад. Аз ин рӯ, метавонад миқдори бештар адсорбент лозим шавад, вақти мувозинат дароз гардад ва мушкилоти наве чун озодшавии моддаҳои органикии ҳалшаванда ба об пайдо шавад.

Biochar чӣ гуна истеҳсол мешавад?

Biochar ҷисми сахти бой аз карбон аст, ки аз табдили термокимиёвии биомасса дар муҳити оксигени маҳдуд ё беоксиген ҳосил мешавад. Шарҳ дар баробари пиролизи классикӣ, усулҳое чун карбонизатсияи гидротермалӣ, газификатсия, торрефикатсия ва пиролизи бо микромавҷ дастгиришударо низ баррасӣ мекунад.

Ҳарорати пиролиз хусусияти biocharро ба таври муҳим тағйир медиҳад. Biocharҳое, ки дар ҳарорати баландтар истеҳсол мешаванд, одатан масоҳати сатҳи баландтар ва микросӯрохии бештар инкишоф медиҳанд, дар ҳоле ки ҳароратҳои пасттар ба ҳифзи бештари гурӯҳҳои функсионалии дорои оксиген дар сатҳ оварда метавонанд.

Манбаъ барои истеҳсоли biochar тақрибан 300–700 °C доираи пиролизро; барои карбонизатсияи гидротермалӣ бошад тақрибан 180–250 °C ва 10–50 bar доираро меорад.

Чаро карбони фаъол пешсаф аст?

Карбони фаъол бо сабаби масоҳати сатҳи баланд ва ҳаҷми сӯрохии инкишофёфта яке аз маводҳои бештар таҳқиқшуда дар адсорбсияи ранг аст. Дар шарҳ барои баъзе карбонҳои фаъол масоҳатҳои сатҳӣ то 2874 m²/g, ҳатто 3870 m²/g оварда мешаванд.

Карбони фаъол метавонад бо фаъолсозии физикӣ ё кимиёвӣ истеҳсол шавад. Дар фаъолсозии физикӣ одатан баъд аз карбонизатсия дар ҳароратҳои баланди 600–1200 °C агентҳои фаъолсозӣ мисли буғ, CO₂ ё ҳаво истифода мешаванд. Дар фаъолсозии кимиёвӣ моддаҳое мисли KOH, NaOH, K₂CO₃, ZnCl₂ ё H₃PO₄ истифода шуда метавонанд.

Истифодаи партовҳои кишоварзӣ ва саноатӣ ҳамчун пешмоддаи карбони фаъол яке аз мавзӯъҳои пурқуввати иқтисоди даврии ин шарҳ аст. Оварда мешавад, ки лигнин, багасси найшакар, партови чой, пӯсти биринҷ, пӯсти кокос, бамбук, фундук ва донаҳои мева метавонанд ба карбонҳои дорои масоҳати сатҳи баланд табдил дода шаванд.

Карбони фаъол барои ҳар ранг иҷрои яксон нишон намедиҳад

Тибқи синтези умумии шарҳ, карбонҳои фаъол дар рангҳои катионӣ аксаран нисбат ба рангҳои анионӣ иқтидори баландтар нишон медиҳанд. Масалан, нишон дода мешавад, ки як адсорбент дар синфҳои гуногуни ранг метавонад натиҷаҳои гуногун диҳад.

Дар карбони фаъол аз пӯсти арган барои methylene blue 70 mg/g, барои methyl orange 31 mg/g; дар системаи дигари карбон барои Rhodamine 6G 478 mg/g ва барои Indigo Carmine 306 mg/g арзишҳо оварда мешаванд.

Ҳангоми муқоисаи чунин рақамҳо набояд танҳо аз рӯи арзиши иқтидор технология интихоб кард, зеро pH, консентратсияи ибтидоӣ, ҳарорат, вақти тамос ва миқдори адсорбент тағйир мекунанд.

Мушкили арзиши карбони фаъол

Шарҳ мегӯяд, ки арзиши карбони фаъол вобаста ба пешмоддаи истифодашуда ва сифати маводи лозим метавонад тақрибан дар доираи 1500–2700 доллари ИМА/тон бошад. Ин фишори арзиш яке аз муҳимтарин сабабҳои таҳияи карбони фаъоли арзон аз партовҳои кишоварзӣ ва саноатӣ аст.

Аммо “ройгон” будани партов маънои онро надорад, ки адсорбенти ниҳоӣ ройгон аст. Ҷамъоварӣ, хушккунӣ, майдакунӣ, карбонизатсия, фаъолсозӣ, шустан, бозпасгирии кимиёвӣ, истеъмоли энергия ва регенератсияи адсорбенти ниҳоӣ арзиши умумиро муайян мекунанд.

Модификатсияи адсорбент иҷроиро чӣ гуна тағйир дода метавонад?

Коркард бо кислота ё асос, оксидкунӣ, ворид кардани металл, магнитонидан ва коркардҳои ҳароратӣ метавонанд ба сатҳи адсорбент гурӯҳҳои функсионалии нав диҳанд ё сохтори сӯрохиро тағйир диҳанд.

Дар шарҳ барои карбони партови қаҳваи бо FeCl₃ модификатсияшуда барои methylene blue, methyl orange ва Rhodamine B мутаносибан 653,6, 465,8 ва 366,1 mg/g иқтидор оварда мешавад. Дар мисоли дигар гузориш шудааст, ки иқтидори methylene blue-и карбони фаъоле, ки бо амин функсионалӣ шудааст, аз 1196,14 mg/g'дан ба 1708,01 mg/g'а боло рафтааст.

Бо вуҷуди ин, модификатсия ҳамеша маънои “устувортар” буданро надорад. Талаботи иловагӣ ба кимиёвӣ, энергия, шустан ва идоракунии партов метавонад фоидаи муҳитзистӣ ва иқтисодиро кам кунад.

Чаро регенератсия марҳилаи калидии система аст?

Вақте адсорбент ба сершавӣ мерасад, се интихоби асосӣ вуҷуд дорад: безараргардонии мустақим, регенератсия ва истифодаи такрорӣ ё бозарзёбӣ барои мақсади дигар. Шарҳ таъкид мекунад, ки устувории воқеӣ на танҳо ба иқтидори даври аввали адсорбент, балки ба иҷрои чанддавраии он низ вобаста аст.

Барои регенератсия усулҳои ҳароратӣ, кимиёвӣ, биологӣ, ултрасадоӣ, микромавҷӣ ва электрохимиявӣ истифода шуда метавонанд. Дар регенератсияи кимиёвӣ NaOH, HCl, HNO₃, KOH, NaCl, EDTA, ҳалкунандаҳои органикӣ ва маҳлулҳои гуногуни кислотавӣ дар адабиёт арзёбӣ шудаанд.

Дар баррасии регенератсияи 210 нашрия, ки шарҳ овардааст, гузориш мешавад, ки %39,56'и адсорбентҳои арзони мавриди регенератсия аз партовҳои кишоварзӣ, %22,31'и онҳо аз маводи баҳрӣ ва биомасса, %18,71'и онҳо аз партовҳои саноатӣ ва %19,42'и онҳо аз маводи табиӣ иборат буданд.

Аммо пас аз ҳар давр иқтидор метавонад пурра нигоҳ дошта нашавад. Вайроншавии сӯрохҳо, аз даст рафтани минтақаҳои фаъол, ранге, ки пурра десорбсия намешавад, ва тағйироти кимиёи сатҳ метавонанд иҷрои дарозмуддатро маҳдуд кунанд.

Чаро дар интихоби адсорбент танҳо “mg/g” кофӣ нест?

Яке аз паёмҳои амалӣ ва пурқуввати шарҳ ҳамин аст. Дар интихоби адсорбенти саноатӣ саволҳои зер бояд якҷо дода шаванд:

• Ранги ҳадаф катионӣ аст, анионӣ аст ё нейтралӣ?
• Бузургии молекула бо сохтори сӯрохии адсорбент мувофиқ аст?
• Дар pH'и оби партовии воқеӣ заряди сатҳи адсорбент чӣ гуна аст?
• Оё дигар моддаҳои органикӣ ё ионҳо барои минтақаҳои адсорбсия рақобат мекунанд?
• Суръати адсорбсия барои дебити воқеии раванд кофӣ аст?
• Оё адсорбент осон ҷудо карда мешавад?
• Чанд давр регенератсия имконпазир аст?
• Кимиёвӣ ё энергияи регенератсия чӣ қадар аст?
• Сарнавишти ниҳоии адсорбенти сершуда чӣ мешавад?
• Оё истеҳсоли мавод миқёсшаванда аст?

Пешниҳоди шарҳ барои оянда

Муҳаққиқон таъкид мекунанд, ки корҳои оянда набояд танҳо ба нишон додани иқтидори баланди адсорбсия дар системаҳои batch-и лабораторӣ равона шаванд. Хусусан колоннаҳои катдори собит, обҳои партовии воқеии саноатӣ, системаҳои ифлоскунандаҳои омехта, селективият, регенератсияи дарозмуддат ва шароитҳои динамикӣ ҳамчун самтҳои афзалиятноки таҳқиқ нишон дода мешаванд.

Илова бар ин, адсорбентҳои композитӣ ва магнитие, ки дар онҳо маводҳои карбонии дорои масоҳати сатҳи баланд бо реактивияти нанозарраҳо ё селективияти полимерҳои ноқил якҷо карда мешаванд, аз нигоҳи ҷудокунӣ ва истифодаи такрорӣ яке аз самтҳои оянда арзёбӣ мешаванд.

Дар марҳилаи охир таъкид мешавад, ки бе таҳлили давраи ҳаёт ва таҳлили техно-иқтисодӣ наметавон гуфт, ки як биоадсорбент воқеан устувор ё аз лиҳози тиҷоратӣ рақобатпазир аст.

Аз нигоҳи Туркия чӣ маъно дорад?

Ин кор арзёбии махсуси оби партов ё адсорбент барои Туркия нест. Бо вуҷуди ин, равиш барои обҳои партовии ранга, ки дар Туркия дар бахшҳои нассоҷӣ, ранг, чарм, чоп ва соҳаҳои монанд ба вуҷуд меоянд, чорчӯбаи муҳандисии муҳим пешниҳод мекунад.

Бо дарназардошти гуногунии минтақавии маҳсулоти иловагии кишоварзӣ дар Туркия, пӯсти фундук, дона/помасаи зайтун, донаҳои мева, боқимондаҳои офтобпараст, ангур ва биомассаҳои монанд метавонанд аз ҷиҳати техникӣ ҳамчун пешмоддаи адсорбенти карбон таҳқиқ шаванд. Аммо ин кор исбот намекунад, ки ягон ашёи хоми туркӣ дар як оби партови мушаххас аз ҷиҳати иқтисодӣ ё техникӣ бартарӣ дорад.

Дар татбиқи маҳаллӣ бояд шӯрӣ, pH, омехтаи ранг, COD, моддаи сатҳфаъол ва таркиби кимиёвии ёрирасони оби партовии воқеии нассоҷӣ муайян карда шавад; адсорбенти интихобшуда дар таҷрибаҳои колонна тасдиқ гардад ва арзиши регенератсия чен карда шавад.

Усул ва натиҷаҳои кор

Усули кор чист?

Ин манбаъ коре нест, ки таҷрибаи нави лабораторӣ анҷом дода бошад. Муаллифон синфҳои рангҳо, усулҳои мавҷудаи тозакунӣ, механизмҳои адсорбсия ва натиҷаҳои нашршуда оид ба синфҳои гуногуни адсорбентҳоро якҷо карда, синтези интиқодии адабиёт анҷом додаанд.

Дар кор равишҳои биологӣ, кимиёвӣ ва физикӣ/физикокимиёвии тозакунӣ; гилҳо, цеолитҳо, биополимерҳо, биомассаи табиӣ, biochar, карбони фаъол ва адсорбентҳои композитӣ муқоиса шудаанд. Инчунин регенератсияи адсорбент ва маҳдудиятҳои татбиқи калонмиқёс ҷудогона баррасӣ шудаанд.

Манбаъ усули шарҳи систематикии навъи PRISMA ё мета-анализ пешниҳод намекунад. Меъёрҳои равшани дохилкунӣ/хориҷкунӣ, диаграммаи ҷараёни ҷустуҷӯ ва ҳисобкунии андозаи таъсири якҷошуда дода нашудаанд. Аз ин рӯ, арзишҳои дар ҷадвалҳо ҷамъоваришуда набояд ҳамчун “миёнаи мета-аналитикӣ” шарҳ дода шаванд.

Бахши библиометрӣ чӣ нишон медиҳад?

Дар ҷустуҷӯе, ки муаллифон дар Scopus бо калимаҳои калидии “biomass AND activated carbon AND dyes AND removal” анҷом додаанд, барои давраи 2010–2026 ҳамагӣ 689 санад гузориш шудааст:

Азбаски ин рақамҳо фосилаҳои баробари вақтро намояндагӣ намекунанд, онҳо набояд мустақиман ҳамчун графики истеҳсолоти солона шарҳ дода шаванд. Бо вуҷуди ин, кор аз мавҷудияти тамаркузи намоён дар таҳқиқоти биомасса–карбони фаъол–адсорбсияи ранг дар солҳои охир ҳимоят мекунад.

Дар тасвири шабакаи библиометрӣ дар Шакли 2, саҳифаи 17. PDF, мафҳумҳое чун “adsorption”, “activated carbon”, “dyes”, “biomass”, “wastewater treatment”, “kinetics”, “isotherms”, “surface area” ва “chemical activation” ҳамчун кластерҳои зичпайванд дида мешаванд. Истилоҳи “Biochar” низ дар шабака ҷой дорад, вале муаллифон қайд мекунанд, ки он мисли карбони фаъол марказӣ ба назар намерасад.

Маълумоти methylene blue дар Table 4 чӣ нишон медиҳад?

Тамоюли умумӣ байни biochar ва карбони фаъол

Мувофиқи муқоисаи Table 3 ва Table 4-и шарҳ, дар адабиёти баррасишуда иқтидорҳои максималии адсорбсияи ранг барои карбонҳои фаъол умуман нисбат ба biocharҳо баландтар гузориш шудаанд. Муаллифон инро бо масоҳати сатҳи пешрафтатар, ҳаҷми сӯрохҳо ва кимиёи сатҳи оптимизатсияшавандаи карбонҳои фаъол мепайванданд.

Аммо иҷрои баландтари карбони фаъол ба марҳилаҳои иловагии истеҳсол вобаста аст. Ҳарорати фаъолсозӣ, агенти фаъолсозӣ, таносуби пешмодда/кимиёвӣ ва вақти коркард ҳам хусусиятҳои сатҳ ва ҳам арзишро муайян мекунанд.

Афзалиятҳо ва маҳдудиятҳои синфҳои адсорбент

Синтези асосии кор

• Азбаски хусусиятҳои обҳои партовии рангдор хеле тағйирёбандаанд, як технологияи ягонаи тозакунӣ барои ҳамаи системаҳо оптималӣ нест.
• Адсорбсия метавонад махсусан барои молекулаҳои ранги устувор ва биологӣ душворпарчашаванда як интихобӣ қавӣ бошад.
• Интихоби адсорбент набояд танҳо аз рӯи арзиши иқтидори максималӣ анҷом дода шавад.
• Карбонҳои фаъол дар байни адсорбентҳои баррасишуда умуман иҷрои қавӣ нишон медиҳанд.
• Табдили партовҳои биомасса ба карбони фаъол ё biochar аз ҷиҳати арзиш ва арзёбии партов самти муҳими таҳқиқ аст.
• Барои рангҳои катионӣ ва анионӣ кимиёи оптималии сатҳ ва шароитҳои pH яксон нестанд.
• Регенератсия, истифодаи такрорӣ ва идоракунии адсорбент дар охири муҳлати хизмат қисми асосии татбиқпазирии саноатӣ мебошанд.
• Корҳои оянда бояд аз таҷрибаҳои batch ба колоннаҳои катдори собит ва системаҳои воқеии оби партов гузаранд.
• Бе таҳлили давраи ҳаёт ва таҳлили техно-иқтисодӣ танҳо иқтидори баланди лабораторӣ далели устуворӣ нест.

Нуқтаҳое, ки кор нишон намедиҳад

• Шарҳ таҷрибаи нави адсорбсияи рангро иҷро накардааст.
• Исбот нашудааст, ки як формулаи карбони фаъол барои ҳамаи намудҳои ранг бартарӣ дорад.
• Арзишҳои иқтидор дар ҷадвалҳо бо як протоколи ягонаи таҷрибавӣ истеҳсол нашудаанд.
• Шарҳ иқтидори адсорбсияи мета-аналитикии якҷошударо ҳисоб накардааст.
• Бартарии иқтисодии як адсорбенти мушаххаси биомасса дар иншооти воқеии саноатӣ тасдиқ нашудааст.
• Натиҷаҳои иқтидори лабораторӣ мустақиман ба иҷрои колоннаи катдори собит табдил дода намешаванд.
• Нишон дода намешавад, ки адсорбенти “аз партов пайдошуда” худкор таъсири пасти муҳитзистӣ дорад; равандҳои истеҳсол ва регенератсия бояд ҷудогона арзёбӣ шаванд.

Ёддошти манбаъ ва усул

Номи пурраи аслии кор: Review on Treatment Pathways and Adsorptive Approaches for Dye-Contaminated Wastewater

Муаллифон: Isabel Pestana da Paixão Cansado; Paulo Alexandre Mira Mourão; José Eduardo Felix Castanheiro; Pedro Francisco Geraldo; Suhas; Silvia Román Suero; Beatriz Ledesmas Cano.

Муаллифи масъул: Isabel Pestana da Paixão Cansado.

Муассисаҳо: MED—Mediterranean Institute for Agriculture, Environment and Development & CHANGE—Global Change and Sustainability Institute, Universidade de Évora, Португалия; Departamento de Química e Bioquímica, Universidade de Évora, Португалия; Universidade Licungo, Мозамбик; Gurukula Kangri Deemed to be University, Ҳиндустон; Universidad de Extremadura, Испания.

Маҷалла: Processes.

Ношир: MDPI, Basel, Switzerland.

Ҷилд / шумора / рақами мақола: 14(6), 898.

DOI: 10.3390/pr14060898.

Пайванди расмӣ:https://doi.org/10.3390/pr14060898

Санаи қабул шудан: 2 Феврал 2026.

Санаи ревизия: 6 Март 2026.

Санаи қабул: 9 Март 2026.

Санаи нашр: 11 Март 2026.

Навъи манбаъ ва доварӣ: Мақолаи шарҳии доваришуда мебошад. Манбаъ мақолаи таҳқиқотии аслӣ ё мета-анализ нест, ки маълумоти нави таҷрибавӣ тавлид кунад.

Иҷозатнома: Creative Commons Attribution (CC BY).

Маблағгузорӣ: Дар изҳороти расмии маблағгузории мақола ибораи “This research received no external funding” ҷой дорад. Дар баробари ин, дар бахши сипосгузорӣ барои лоиҳаҳои MED LA/P/0121/2020 ва UIDB/05183/2020 ва барои стипендияи доктории рақами 2024.12460.PRT, ки аз ҷониби Foundation for Science and Technology-и Португалия дода шудааст, сипосгузорӣ мешавад. Ин ду изҳорот дар манбаъ зери сарлавҳаҳои ҷудогона омадаанд.

Дастрасии маълумот: Муаллифон гуфтаанд, ки дар кор маълумоти нав эҷод ё таҳлил нашудааст.

Ихтилофи манфиатҳо: Муаллифон изҳор кардаанд, ки ихтилофи манфиатҳо вуҷуд надорад.

Саҳмҳои муаллифон: Консептуализатсия аз ҷониби Isabel Pestana da Paixão Cansado, Silvia Román Suero ва Paulo Alexandre Mira Mourão; усул аз ҷониби Isabel Pestana da Paixão Cansado ва José Eduardo Felix Castanheiro; таҳқиқ аз ҷониби Isabel Pestana da Paixão Cansado, Pedro Francisco Geraldo ва Beatriz Ledesmas Cano; пешнависи аввал аз ҷониби Pedro Francisco Geraldo ва Isabel Pestana da Paixão Cansado иҷро шудааст. Дар манбаъ тақсимоти муфассали саҳмҳо барои нармафзор, тасдиқ, таҳлили расмӣ, танзими маълумот, бозбинӣ/таҳрир, визуализатсия, машварат, идоракунии лоиҳа ва дарёфти маблағгузорӣ низ ҷудогона дода шудааст.

Маҳдудияти усули шарҳ: Манбаъ шарҳи васеъ ва интиқодии адабиёт аст. Дар PDF ҷараёни PRISMA, протоколи бақайдгирифтаи шарҳи систематикӣ, меъёрҳои равшани дохилкунӣ/хориҷкунӣ ё ҳисоби таъсири якҷошудаи мета-аналитикӣ вуҷуд надорад. Ҷустуҷӯҳои библиометрӣ дар Scopus ва MDPI бо калимаҳои калидии муайян алоҳида пешниҳод шудаанд.

Маҳдудияти муқоисаи рақамӣ: Иқтидорҳои адсорбсия дар ҷадвалҳои Table 3–5-и шарҳ аз нашрияҳои гуногун, консентратсияҳои гуногуни ранг, pH, ҳарорат, вақти тамос, миқдори адсорбент ва шароитҳои гуногуни омодасозии мавод омадаанд. Ин арзишҳо набояд ҳамчун рейтинги мустақими адсорбентҳо истифода шаванд.

Маҳдудияти татбиқи калонмиқёс: Пешниҳодҳои таҳқиқоти ояндаи кор ба зарурати гузаштан аз корҳои batch-и лабораторӣ ба системаҳои колоннаи катдори собит, обҳои партовии воқеии саноатӣ, матритсаҳои ифлоскунандаи омехта, регенератсияи бисёрдавраӣ, арзёбии давраи ҳаёт ва таҳлили техно-иқтисодӣ равона шудаанд.