ADSORPCE ORGANICKÝCH LÁTEK PRODUKOVANÝCH SINICÍ MICROCYSTIS AERUGINOSA NA AKTIVNÍM UHLÍ

Abstract

Diplomová práce je zaměřena na posouzení účinnosti dvou druhů granulovaného aktivního uhlí (GAU), Filtrasorb TL 830 a Picabiol 12x40, při adsorpci nízkomolekulárních celulárních peptidů produkovaných sinicí Microcystis aeruginosa, které jsou špatně odstranitelné konvenčními procesy úpravy vody založenými na koagulaci a flokulaci. Prostřednictvím laboratorních rovnovážných a kinetických adsorpčních testů byl zkoumán vliv odlišných vlastností obou GAU (povrchový náboj a texturní vlastnosti), peptidů (molekulová hmotnost, povrchové skupiny a náboj) a chemismu roztoku (iontová síla a hodnota pH) na odstranění peptidů z vodného roztoku. Výsledky prokázaly, že adsorpce peptidů je výrazně ovlivněna nábojovými poměry v systému, které závisí na pH roztoku. Tato hodnota přímo ovlivňuje jak náboj povrchu GAU a jeho nulový bod (pHnbn), tak i disociaci a protonizaci funkčních skupin peptidů. Bylo zjištěno, že účinnost adsorpce peptidů se v případě obou GAU zvyšuje s poklesem pH do kyselé oblasti. Za těchto podmínek adsorpci posilují přitažlivé elektrostatické interakce mezi povrchem GAU a funkčními skupinami peptidů a pozitivně ji ovlivňují i konformační změny ve struktuře peptidů. Celkově nejvyšší adsorpční kapacity bylo dosaženo při pH 5 a použití GAU Picabiol 12x40 zřejmě díky vyššímu podílu mezopórů v jeho...

The aim of this diploma thesis is to evaluate the efficiency of two types of granular activated carbon (GAC), Filtrasorb TL 830 and Picabiol 12x40, for the adsorption of cellular peptides with low molecular weight produced by cyanobacterium Microcystis aeruginosa that are hardly removable during the coagulation/flocculation processes. The effect of different carbon properties (surface charge, textural characteristics), peptide properties (molecular size, surface functionality and charge) and solution characteristics (ionic strength and pH value) on the peptide uptake was investigated using laboratory equilibrium and kinetic adsorption experiments. The results showed that adsorption of peptides was influenced by the charge conditions in adsorption system that depend on solution pH. The pH value influences surface charge and the point of zero charge (pHpzc) of GAC as well as dissociation and protonization of peptide functional groups. It was found that efficiency of the peptide adsorption increased with decreasing pH value for both GACs. Under these conditions adsorption was enhanced by attractive electrostatic interactions between GAC surface and peptide functional groups and was also positively influenced by the conformation changes in peptide structure. GAC Picabiol 12x40 showed the total highest...