Adsorpce aminokyselin produkovaných fytoplanktonem na aktivním uhlí

Abstract

Diplomová práce se zabývá účinností a faktory ovlivňujícími adsorpci koagulací obtížně odstranitelných AOM (Algal Organic Matter) aminokyselin (AMK) argininu (Arg), fenylalaninu (Phe) a kyseliny asparagové (Asp) na granulovaném aktivním uhlí (GAC) Picabiol 12x40 (PIC). Pomocí rovnovážných a kinetických testů bylo prokázáno, že účinnost adsorpce vybraných AMK je závislá na struktuře jejich molekuly a charakteru funkčních skupin jejich postranního řetězce, a dále především na hodnotě pH roztoku, která určuje charakter a velikost náboje AMK i povrchu GAC. Naopak vliv iontové síly (IS) roztoku měl na adsorpci AMK, oproti původním předpokladům, poměrně malý vliv. Adsorpční účinnost Arg se zvyšovala s rostoucím pH a maxima dosáhla při pH 9, kdy jsou AMK a GAC nabity opačně, a dochází tak k přitažlivým elektrostatickým interakcím. V případě Asp adsorpce na PIC prakticky vůbec neprobíhala. Důvodem je skutečnost, že při všech experimentálních podmínkách nesly molekuly Asp i povrch PIC shodný záporný náboj. To vedlo k silným elektrostatickým repulzím mezi Asp a PIC, které bránily účinné adsorpci. V případě Phe bylo zjištěno, že míra adsorpce s rostoucím pH klesá, nejvyšší adsorpční účinnosti tak bylo dosaženo při pH 5. Hlavním adsorpčním mechanismem byly s ohledem na opačné náboje Phe a použitého GAC opět...

This diploma thesis deals with the efficiency and factors affecting the adsorption of AOM (Algal Organic Matter) amino acids (AAs) arginine (Arg), phenylalanine (Phe) and aspartic acid (Asp) onto granular activated carbon (GAC) Picabiol 12x40 (PIC). The efficiency of AOM AAs removal was studied in laboratory equilibrium and kinetic experiments and it was shown that the adsorption efficiency of the selected AAs is dependent on the structure of the molecule of AAs and the nature of the functional groups of their side chain, and more particularly to solution pH, which determines the nature and size and surface charge of AAs and GAC. In contrast to this, the ionic strength (IS) of solution had relatively low effect on the AAs adsorption. Arg adsorption efficiency increased with increasing pH and reached a maximum at pH 9, where AAs and GAC were oppositely charged, and this leads to attractive electrostatic interactions. In the case of Asp adsorption on PIC practically did not work. The reason is that under all experimental conditions Asp molecules and the surface of the PIC carried identical negative charge. This led to the strong electrostatic repulsion between Asp and PIC which prevented effective adsorption. In the case of Phe the adsorption decreases with increasing pH. Maximum adsorption...