عنوان المقالة:Pseudomonas alcaliphila NEWG-2 as biosorbent agent for methylene blue dye: optimization, equilibrium isotherms, and kinetic processes Pseudomonas alcaliphila NEWG-2 as biosorbent agent for methylene blue dye: optimization, equilibrium isotherms, and kinetic processes
Abeer A. Ghoniem, Zeiad Moussa, Asma Massad Alenzi, Amenah S. Alotaibi, Hala Fakhry, Ayman Y. El-Khateeb, WesamEldin I. A. Saber & Ashraf Elsayed
الملخص العربي
بالمقارنة مع الطرق الفيز -كيميائية والكيميائية ، يعتبر الامتصاص البيولوجي للصبغة الميكروبية بديلاً فعالاً بيئيًا ومجدي اقتصاديًا وهو طريقة مطبقة على نطاق واسع بسبب كفاءتها العالية وتوافقها مع البيئة. لذلك ، فإن فكرة هذه الدراسة هي توضيح إلى أي مدى يمكن للخلايا القابلة للحياة والكتلة الحيوية الجافة لـ Pseudomonas alcaliphila NEWG-2 تحسين الامتصاص الحيوي للميثيلين الأزرق (MB) من عينة مياه الصرف الصناعي. تم إجراء مجموعة نموذج Taguchi للتأكد من خمسة متغيرات تؤثر على الامتصاص الحيوي لبروميد الميثيل بواسطة أشكال مرق P. alcaliphila NEWG. كانت بيانات الامتصاص الحيوي لـ MB مألوفة للبيانات المتوقعة ، مما يشير إلى دقة تنبؤ نموذج Taguchi. تم تحقيق أقصى امتصاص حيوي لـ MB (87.14٪) عند الرقم الهيدروجيني 8 ، بعد 60 ساعة ، في وسط يحتوي على 15 مجم / مل ميغا بايت ، و 2.5 ٪ جلوكوز ، و 2 ٪ ببتون ، مع فرز أعلى نسبة إشارة إلى ضوضاء (38.80) ). كشفت أطياف FTIR عن مجموعات وظيفية مختلفة (كحول أولي ، α ، إستر غير مشبع ، انحناء NH2 متماثل ، وتمتد قوي لـ C – O) على جدار الخلية البكتيرية التي شاركت في الامتصاص الحيوي لـ MB. علاوة على ذلك ، تم التحقق من صحة قدرة الامتصاص الحيوي المذهلة لـ MB من خلال متساوي درجة حرارة التوازن والدراسات الحركية (شكل الكتلة الحيوية الجافة) ، والتي تم اشتقاقها من نموذج Langmuir (qmax = 68.827 مجم / جم). تم تحقيق وقت التوازن في حوالي 60 دقيقة ، مع إزالة 70.5٪ من بروميد الميثيل. قد يتم تمثيل المظهر الحركي للامتصاص الحيوي بشكل كافٍ من خلال الرتبة الثانية الزائفة ونماذج Elovich. تم تمييز التغييرات في الخلايا البكتيرية قبل وبعد الامتصاص الحيوي لـ MB باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح. كما يتضح من البيانات المذكورة أعلاه ، فإن البكتيريا هي مادة ماصة بيولوجية موهوبة وفعالة وصديقة للبيئة ومنخفضة التكلفة لإزالة اللون وعلاج النفايات السائلة الصناعية التي تحتوي على بروميد الميثيل من بيئة مائية. تعزز النتائج الحالية في الامتصاص الحيوي لجزيئات بروميد الميثيل استخدام السلالة البكتيرية كخلايا قابلة للحياة و / أو كتلة حيوية جافة في استعادة النظام البيئي ، وتنظيف البيئة ، ودراسات المعالجة الحيوية.
الملخص الانجليزي
In comparison to physicochemical and chemical methods, microbial dye biosorption is regarded as an eco-effective and economically viable alternative and is a widely applied method due to its high efficiency and compatibility with the environment. Therefore, the idea of this study is to clarify to what extent the viable cells and the dry biomass of Pseudomonas alcaliphila NEWG-2 can improve the biosorption of methylene blue (MB) from a synthetic wastewater sample. The array of Taguchi paradigm has been conducted to ascertain five variables affecting the biosorption of MB by broth forms of P. alcaliphila NEWG. The data of MB biosorption were familiar to the predicted ones, indicating the precision of the Taguchi model’s prediction. The maximum biosorption of MB (87.14%) was achieved at pH 8, after 60 h, in a medium containing 15 mg/ml MB, 2.5% glucose, and 2% peptone, with sorting the highest signal-to-noise ratio (38.80). FTIR spectra detected various functional groups (primary alcohol, α, β-unsaturated ester, symmetric NH2 bending, and strong C–O stretching) on the bacterial cell wall that participated in the biosorption of MB. Furthermore, the spectacular MB biosorption ability was validated by equilibrium isotherms and kinetic studies (the dry biomass form), which were derived from the Langmuir model (qmax = 68.827 mg/g). The equilibrium time was achieved in about 60 min, with 70.5% of MB removal. The biosorption kinetic profile might be adequately represented by pseudo-second order and Elovich models. The changes in the bacterial cells before and after the biosorption of MB were characterized using a scanning electron microscope. As realized from the aforementioned data, the bacterium is a talented, effective, eco-friendly, and low-cost bio-sorbent for the decolorization and remedy of an industrial effluent containing MB from an aqueous environment. The current outcomes in the biosorption of MB molecules promote the use of the bacterial strain as viable cells and/or dry biomass in ecosystem restoration, environmental cleanup, and bioremediation studies.
د زياد موسى عبد المعطي | Zeiad Moussa Abd El-Moati | 6702