Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Kinetics of cometabolic biodegradation of 4-chlorophenol and phenol by stenotrophomonas maltophilia KB2

Gąszczak A., Bartelmus G., Rotkegel A., Greń I., Janecki D.

Chemical and Process Engineering

|

2018

|

Vol. 39, nr 4

395–-410

EN

The cometabolic biodegradation of 4-Chlorophenol (4-CP) by the Stenotrophomonas maltophilia KB2 strain in the presence of phenol (P) was studied. In order to determine the kinetics of biodegradation of both substrates, present alone and in cometabolic systems, a series of tests was carried out in a batch reactor changing, in a wide range, the initial concentration of both substrates. The growth of the tested strain on phenol alone was described by Haldane kinetic model (mm = 0:9 1/h, Ksg = 48:97 gg/m3, KIg = 256:12 gg/m3, Yxg = 0:5715). The rate of 4-CP transformation by resting cells of KB2 strain was also described by Haldane equation and the estimated parameters of the model were: kc = 0:229 gc=gxh, Ksc = 0:696 gc=m3, KIc = 43:82 gc=m3. Cometabolic degradation of 4-CP in the presence of phenol was investigated for a wide range of initial 4-CP and phenol concentrations (22–66 gc/m3 and 67–280 gg/m3 respectively). The experimental database was exploited to verify the two kinetic models: CIModel taking only the competitive inhibition into consideration and a more universal CNIModel considering both competitive and non-competitive inhibition. CNIModel approximated experimental data better than CIModel.

2

Adsorption of Halogenophenols from Aqueous Solutions on Activated Carbon

Kuśmierek K., Bieniek K., Dąbek L., Świątkowski A.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2017

|

Tom 19

355--369

EN

The adsorption of p-substituted halogenophenols – 4-fluorophenol (4-FP), 4-chlorophenol (4-CP) and 4-bromophenol (4-BP) from aqueous solutions on Norit SX2 powdered activated carbon was investigated. The adsorption kinetics, adsorption equilibrium as well as the effect of the solution pH were studied. The kinetic data were evaluated in terms of the pseudo-first order, pseudo-second order and intra-particle diffusion kinetic models. The adsorption kinetics was better represented by the pseudo-second order model. The adsorption rate decreased in the order: 4-FP > 4-CP > 4-BP. To describe the adsorption isotherms, the Freundlich and Langmuir equations were applied. The Langmuir model provides the better correlation of the experimental data with higher R2 values in comparison to the Freundlich equation. The values of the Langmuir maximum adsorption capacity (qm) increased in the order: 4-FP < 4-CP < 4-BP. The results showed that the adsorption of the phenols was strongly pH dependent.

PL

Zbadano adsorpcję para-halogenopochodnych fenolu – 4-fluorofenolu (4-FP), 4-chlorofenolu (4-CP) oraz 4-bromofenolu (4-BP), z roztworów wodnych na pylistym węglu aktywnym Norit SX2. Zbadano kinetykę adsorpcji, adsorpcję w warunkach równowagowych oraz wpływ pH roztworu. Do opisu kinetyki adsorpcji zastosowano równania pseudo 1. rzędu, pseudo 2. rzędu oraz model dyfuzji wewnątrzcząstkowej. Stwierdzono, że kinetyka adsorpcji była najlepiej opisana równaniem pseudo 2. rzędu; najszybciej adsorbował się 4-fluorofenol, a najwolniej 4-bromofenol (4-FP > 4-CP > 4-BP). Do opisu adsorpcji w warunkach równowagowych zastosowano równania Freundlicha i Langmuira. Adsorpcję badanych fenoli najlepiej opisywał model izotermy Langmuira, dla którego uzyskano najwyższe wartości współczynników korelacji R2. Obliczone wartości pojemności adsorpcyjnych qm zwiększały się w kolejności 4-FP < 4-CP < 4-BP. Skuteczność adsorpcji fenoli była silnie zależna od pH roztworu.

3

Modelling of the cometabolic decomposition of 4-chlorophenol and phenol by the Stenotrophomonas maltophilia KB2 strain

Szczyrba E., Gąszczak A., Bartelmus G., Janecki D.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 2

421--431

EN

The present study investigated the degradation kinetics of growth (phenol) and non-growth (4-chlorophenol, 4-CP) substrates, present alone and in cometabolic system. Batch experiments were performed using very active Stenotrophomonas maltophilia KB2 strain. The methods of determining the model parameters describing the kinetics of changes in biomass and both substrates concentrations in a cometabolic system were presented.

PL

Zaprezentowano model rozkładu 4-chlorofenolu przez szczep Stenotrophomonas maltophilia KB2 w obecności fenolu jako substratu wzrostowego. Opracowanie tego modelu wymagało wykonania czterech serii badań: biodegradacji różnych dawek czystego fenolu, biodegradacji różnych dawek czystego 4-CP, biodegradacji 4-CP w obecności fenolu przy różnym stosunku stężeń obu substratów oraz biodegradacji 4-CP przez komórki w fazie spoczynku, indukowane wstępnie fenolem. Szczegółowo omówiono sposoby wyznaczania poszczególnych parametrów równań opisujących szybkość degradacji substratów wzrostowego i niewzrostowego oraz przyrostu biomasy. W oparciu o stworzoną bazę danych obliczono m.in. stałe półnasycenia KSg i KSc, stałe inhibicji KIg i KIc, współczynnik zamierania endogennego b oraz wydajność transformacyjną substratu wzrostowego w stosunku do kometabolitu Tcg.

4

Adsorpcja 4-chlorofenolu z roztworów wodnych na mieszanych adsorbentach: węgiel aktywny - nanorurki węglowe

Kuśmierek K., Świątkowski A., Kamiński W.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2015

|

T. 18, nr 3

373--383

PL

Celem pracy było zbadanie kinetyki adsorpcji oraz adsorpcji równowagowej 4-chlorofenolu (4-CP) z wody na węglu aktywnym (AC) i nanorurkach węglowych (CNT) oraz na ich mieszaninach o różnym składzie (25/75, 50/50 i 75/25% mas.). Kinetyka adsorpcji przebiegała zgodnie z modelem pseudo 2. rzędu, równowaga adsorpcyjna ustalała się po około 30 minutach w przypadku nanorurek i po około 4 godzinach w przypadku węgla aktywnego. Szybkość adsorpcji 4-CP zwiększała się wraz ze wzrostem ilości nanorurek w mieszaninie adsorbentu, wartość k2 wzrastała z 0,030 g/mmol·min dla AC do 0,709 g/mmol·min dla CNT. Adsorpcja w warunkach równowagowych została opisana za pomocą równań Freundlicha i Langmuira - adsorpcja 4-CP z wody zachodziła zgodnie z modelem Langmuira. Wzrost udziału węgla aktywnego w mieszaninie adsorbentu zwiększał jej zdolność do usuwania 4-CP z roztworu. Wartość maksymalnej pojemności adsorpcyjnej qm wzrosła z 0,296 mmol/g dla CNT do 2,037 mmol/g dla AC.

EN

The adsorption process by solid adsorbents is one of the most efficient methods for the removal of organic pollutants from water. Adsorption is attractive for its relative flexibility and simplicity of design, ease of operation and regeneration as well as no or low generation of toxic substances. Among all the applied adsorbents, the activated carbons are the most widely used adsorbents due to their excellent adsorption abilities for organic compounds. The high adsorption capacities of the activated carbons are usually related to their high surface area and pore volume. Recently carbon nanotubes are also used as adsorbents, mainly due to their high rate of adsorption of organic pollutants. The aim of this study was to investigate the adsorption of 4-chlorophenol (4-CP) from aqueous solutions on mixed adsorbents: activated carbon (AC) and carbon nanotubes (CNT). Such a mixed adsorbent combines the advantages of both activated carbon (high adsorption capacity) as well as carbon nanotubes (excellent kinetic properties). Various adsorbents compositions were tested: 0/100, 25/75, 50/50, 75/25 and 100/0 wt.% of activated carbon/carbon nanotubes. The results showed that the adsorption equilibriums were achieved after 30 min for the carbon nanotubes and after about 4 hours for the activated carbon. For the description of the experimental data, the equations of the pseudo-first and pseudo-second order were considered. The correlation coefficients for the pseudo-first order kinetic model were relatively low, whereas the pseudosecond order model gives an excellent fitting with the high R2 values (> 0.99). This indicates that the adsorption system belongs to the second-order kinetic model. The adsorption rate of 4-CP increased with the increase in the amount of carbon nanotubes in the adsorbent mixture from 0.030 g/mmol·min for pure activated carbon to 0.709 g/mmol·min for CNT. In order to investigate the mechanism of the adsorption, the intraparticle diffusion model (Weber-Morris model) was also used. The results showed that the intraparticle diffusion was not the only rate-controlling step. Moreover, the Weber-Morris plots (qt vs. T1/2) were not linear over the whole time range, suggesting that more than one process affected the adsorption. The adsorption was also analyzed as a function of the solution concentration at the equilibrium. Adsorption isotherms of 4-CP were analyzed using the Freundlich and Langmuir models. The R2 values show that the equilibrium data were better represented by the Langmuir isotherm compared to the Freundlich equation. The increase in the amount of activated carbon in the adsorbent mixture resulted in an increase in the adsorption capacity of the adsorbent from 0.296 mmol/g for CNT to 2.037 mmol/g for AC.

5

Węglowe elektrody pastowe modyfikowane zredukowanym tlenkiem grafenu i nanorurkami węglowymi i ich zastosowanie do oznaczania 4-chlorofenolu

Lipińska L., Jagiełło J., Skrzypczyńska K., Kuśmierek K., Świątkowski A.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 5

677-680

PL

Przeprowadzono badania wpływu modyfikacji węglowych (grafitowych) elektrod pastowych na ich przydatność w woltamperometrycznej metodzie analizy ilościowej. Modyfikacja polegała na dodaniu do past grafitowych różnych ilości zredukowanego tlenku grafenu lub wielościennych nanorurek węglowych, dla porównania także sadzy. Porównywano prądy pików na woltamogramach rejestrowanych metodą woltamperometrii pulsowej różnicowej w 5·10-4 M roztworze 4-chlorofenolu w buforze fosforanowym. Stwierdzono podobną ich zależność od ilości każdego z obu dodanych materiałów węglowych.

EN

Graphite paste electrodes were modified by addn. of reduced graphene oxide or multi-walled C nanotubes and for comparison C black (2-6% by mass) and studied for their ability to accumulation of p-ClC6H44OH by cyclic voltammetry. The peak current increased with the increasing amt. of nano-modifier added. No essential difference between the reduced graphene oxide and the nanotubes was obsd.

6

Toxicity of 4-chlorophenol under cometabolic conditionsdepending on the bacterial cell wall structure?

Greń I., Hupert-Kocurek K., Osiecka M., Guzik U., Wojcieszyńska D.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2012

|

Vol. 5, no. 3

101-108

EN

4-chlorophenol belongs to the group of xenobiotics that exhibits their toxicity independently of the environment and kind of organism. This monochlorophenol is found to be very hazardous to various organisms, and still new attempts are made to find the cheapest and the safest way to remove it from the polluted environments. Biological methods using the degradation potential of natural habitants of temporary polluted niches are preferentially used. Since not each organism is able to survive in the presence of even low 4-chlorophenol concentration level the influence of additional source of carbon and energy on its toxicity to bacteria was verified. In this research phenol, benzoate, 4-hydroxybenzoate,3,4-dihydroxybenzoate and glucose were used as the nutritious substrates for Gram-negative Stenotrophomonasmaltophilia KB2 and Gram-positive Planococcus sp. S5 strain. It was found that phenol, benzoate and glucose lowered the toxicity of 4-chlorophenol to Stenotrophomonas maltophilia KB2 strain while benzoic acids with one or two hydroxyl groups as well as glucose diminished toxic effects of this chlorophenol on the cells of Gram-positive strain Planococcus sp. S5.

PL

4-Chlorofenol jest przedstawicielem grupy ksenobiotyków, które wykazują swoja toksyczność niezależnie od warunków i rodzaju organizmu. Ponieważ ten izomer monochlorofenoli okazuje się być bardzo niebezpieczny dla różnych organizmów, nieustannie podejmowane są próby poszukiwania tanich i bezpiecznych jednocześnie sposób ów jego usuwania ze środowiska. Szczególnym zainteresowaniem cieszą się metody wykorzystujące potencjał degradacyjny typowych mieszkańców, zasiedlających zanieczyszczone tereny. Jednak nie każdy (mikro)organizm jest w stanie przeżyć w obecności nawet bardzo niskich, lecz toksycznych stężeń 4-chlorofenolu. Dlatego przedmiotem badań była ocena poziomu toksyczności 4-chlorofenolu w obecności dodatkowego źródła węgla i energii. W badaniach wykorzystano naturalną zdolność szczepów środowiskowych: gram ujemnego Stenotrophomonas maltophilia KB2 oraz gram dodatniego Planococcus sp. S5 do rozkładu fenolu, benzoesanu, kwasu4-hydroksybenzoesowego oraz kwasu protokatechowego i wzrostu w obecności tych związków aromatycznych. Wykazano, że fenol, benzoesan oraz glukoza (wykorzystana w badaniach jako kontrolny substrat wzrostowy) obniżały toksyczność 4-chlorofenoludla szczepu Stenotrophomonas maltophilia KB2, natomiast kwas benzoesowy i jego badane hydroksylowe pochodne,jak również glukoza, zmniejszały toksyczny efekt 4-chlorofenolu na szczep Planococcus sp. S5.

7

4-Chlorofenol

Dutkiewicz T.

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2008

|

Nr 2 (56)

35--48

PL

4-Chlorofenol (p-chlorofenol) w temperaturze pokojowej występuje w postaci białych lub różowych kryształów. Jest dobrze rozpuszczalny w wodzie i w większości rozpuszczalników organicznych. Do narażenia zawodowego dochodzi głównie podczas otrzymywania 4-chlorofenolu na drodze chlorowania fenolu, lecz również przy stosowaniu go jako produktu wyjściowego do produkcji wyżej chlorowanych fenoli, leków i barwników. Związek jest stosowany także jako antyseptyk w domach, szpitalach i gospodarstwach rolnych. Występuje w spalarniach śmieci oraz w wodzie chlorowanej, powodując narażenie zawodowe i pozazawodowe. 4-Chlorofenol w postaci par wchłania się łatwo w drogach oddechowych. Wchłaniany jest również przez skórę i w przewodzie pokarmowym, co może prowadzić do zatruć. Działa toksycznie głównie na układ nerwowy, a wyniki badań na zwierzętach ujawniły również toksyczny jego wpływ na narządy wewnętrzne. W dostępnym piśmiennictwie dokładniej opisano działanie hepatotoksyczne związku. U ludzi obserwowano ostre i przewlekłe zatrucia 4-chlorofenolem z objawami głównie ze strony ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego przy użyciu związku jako produktu wyjściowego do produkcji barwników. 4-Chlorofenol działa również drażniąco na śluzówkę i żrąco na skórę. Nie wykazano ani działania toksycznego 4-chlorofenolu na matki i płody szczurów, ani działania teratogennego i genotoksycznego związku. W dostępnym piśmiennictwie nie znaleziono informacji o działaniu rakotwórczym 4-chlorofenolu. IARC (1987) zalicza chlorofenole do grupy 2B ze względu na ograniczone informacje o rakotwórczości związku u ludzi. Po wchłonięciu do organizmu 4-chlorofenol jest metabolizowany i wydalany w ciągu 24 h z moczem w postaci glikuronianów i eterosiarczanów. Stała szybkości wydalania u królików wynosiła 0,41/h. Ponieważ nie znaleziono informacji o wynikach badań ludzi mogących posłużyć za podstawę obliczenia wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS), dlatego przy ustalaniu normatywów higienicznych 4-chlorofenolu wzięto pod uwagę wyniki doświadczeń na szczurach. Po podaniu zwierzętom 4-chlorofenolu per os stwierdzono działanie hepatotoksyczne związku. Wychodząc z wartości najniższego obserwowanego poziomu działania szkodliwego (LOAEL) wyznaczonej na poziomie 0,64 mg/kg/dzień i przy zastosowaniu współczynników niepewności, obliczono wartość NDS równą 0,56 mg/m3. Stężenie 0,5 mg/m3 4-chlorofenolu przyjęto za wartość NDS, co jest zgodne z wartościami normatywnymi związku w innych państwach. Wartość najwyższego dopuszczalnego stężenia chwilowego (NDSCh) ustalono na poziomie 1,5 mg/m3. Uwzględniając łatwość wchłaniania 4-chlorofenolu przez skórę i jego właściwości żrące, zaproponowano oznakowanie substancji literami „Sk” i „C”.

EN

4-Chlorophenol is a white to straw-colored crystal (yellow or pink when impure) with a characteristic phenolic odor. Occupational exposure takes place during manufacturing 4-chlorophenol, chlorinating of phenols, pharmaceutics and dyes production. It is corrosive in the case of skin or eye contact; the extent of tissue damage depends on the duration of contact. Eye contact can result in corneal damage or blindness. Skin contact can produce inflammation and blistering. Inhalation of dust will produce irritation to gastro-intestinal or respiratory tracts, characterized by burning, sneezing and coughing. Severe overexposure can produce lung damage, choking, unconsciousness or death. Inflammation of the eye is characterized by redness, watering, and itching. Skin inflammation is characterized by itching, scaling, reddening or, occasionally, blistering. IARC classifies 4-chlorophenol 2B (a possible carcinogen for human) by. Repeated or prolonged exposure to the substance can produce damage of target organs. The substance may be toxic to the liver, brain, gastrointestinal tract, upper respiratory tract and the central nervous system. MAC values have been based on hepatotoxic effects of 4-chlorophenol in rats. LOAEL of 0.64 mg/kg/day has been established in a subchronic experiment. The Expert Group for Chemical Agent established an 8-hour TWA value of 0.5 mg/m3 and a STEL value of 1.5 mg/m3.

8

Badania wpływu ozonu i nadtlenku wodoru na właściwości sorpcyjne węgla aktywnego w stosunku do chlorofenolu

Deryło-Marczewska A., Popiel S., Świątkowski A., Trykowski G., Biniak S.

Ochrona Środowiska

|

2007

|

R. 29, nr 4

19-22

PL

Dwa granulowane węgle aktywne (Filtrasorb 300 i ROW 0.8 Supra) po odmyciu wodą destylowaną poddano działaniu ozonu (w obecności wody lub w fazie gazowej) oraz nadtlenku wodoru. W przypadku próbek węgla aktywnego odmytych wodą, w oparciu o niskotemperaturowe izotermy adsorpcji azotu, określono pole powierzchni właściwej (BET), całkowitą objętość porów, pole powierzchni zewnętrznej i objętość mikroporów. Zmiany w chemii powierzchni węgla aktywnego określono na podstawie ubytku masy podczas termograwimetrycznego (krzywe TG) ogrzewania w zakresie temperatur 150÷600 oC i badań spektroskopowych FTIR. Następnie wyznaczono izotermy adsorpcji 4-chlorofenolu z rozcieńczonych roztworów wodnych na wszystkich otrzymanych preparatach węglowych. Na podstawie otrzymanych wyników badań przeanalizowano i poddano dyskusji wpływ zmian właściwości powierzchni próbek węgla aktywnego na adsorpcję polarnej substancji organicznej (4-chlorofenol) z roztworów wodnych.

EN

After washing with distilled water, two granular active carbons (Filtrasorb 300 and ROW 0.8 Supra) were exposed to ozone (in the presence of water or in the gas phase) and hydrogen peroxide. For the water washed samples of the activated carbons, specific surface area (BET), total pore volume, external surface area and micropore volume were determined from the low-temperature N2 adsorption isotherms. Changes in the chemistry of the active carbon surface were evaluated in terms of mass loss during thermogravimetric (TG curves) heating over the temperature range 150-600 oC and by FTIR spectroscopy. After that, the isotherms of 4-chlorophenol adsorption from the aqueous solutions were determined for all the carbon preparations examined. Following the interpretation of the results obtained, the effect of the changes in the surface properties of the active carbon samples on the adsorption of a polar organic substance (4-chlorophenol) from aqueous solutions was made subject to detailed analysis and discussion.

9

4-Chlorofenol – metoda oznaczania

Brzeźnicki S.

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2006

|

Nr 1 (47)

27--31

PL

Metodę stosuje się do oznaczania 4-chlorofenolu w powietrzu na stanowiskach pracy podczas przeprowadzania kontroli warunków sanitarnohigienicznych. Metoda polega na ultradźwiękowej ekstrakcji acetonitrylem pochłoniętego na żelu krzemionkowym 4-chlorofenolu i jego ilościowym oznaczaniu w ekstrakcie wysokosprawną chromatografią cieczową. Oznaczalność metody wynosi 0,025 mg/m3.

EN

Air samples are collected by drawing a known volume of air through sorbent tubes containing two sections of silica gel 20/40 or 35/70 mesh. Samples are extracted for 30 min in an ultrasonic bath with 1 ml of acetonitrile. The obtained extracts are diluted with 2 ml of deionized water and analyzed by high performance liquid chromatography using ultraviolet detection. The working range of the analytical method is from 0.3 to 20 -g/ml (0.025 – 1.5 mg/m3 for 40 l air sample).