Extraktion und Charakterisierung von afrikanischem Sternapfel (Chrysophyllum albidum) Samenöl und die adsorptiven Eigenschaften der Fruchtschale in Ghana

Zusammenfassung

Diese Forschungsarbeit wurde durchgeführt, um die physikochemischen Parameter von Öl aus den Samen von afrikanischem Sternapfel (Chrysophyllum albidum) zu bestimmen und die adsorptiven Eigenschaften der Fruchtschale weiter zu bewerten. Das Öl wurde mit Hexan mit der Soxhlet-Apparatur bei einer Temperatur von 65°C für 4 Stunden extrahiert. Die Ergebnisse zeigten eine durchschnittliche Ölausbeute von 11,6%, spezifisches Gewicht von 0.92 kg / m3, der Brechungsindex von 1,464 bei 30 ° C, eine Säurezahl von 7,72 mg KOH / g, eine freie Fettsäurezahl von 3,16 g / 100 g, ein Verseifungswert von 200,56 mg KOH / g und eine Jodzahl von 70,64 g / 100 g. Eine Fourier-Transformations-Infrarot-Studie (FTIR) an dem Öl identifizierte einige Triglyceride, Carbonyl-, Alkan- und Alkenverbindungen. Adsorptive Untersuchungen der Fruchtschale zur Entfernung von Farbstoffen wurden auch nach chemischer Aktivierung mit CaCl 2, MgCl 2 und ZNCL 2 durchgeführt. Die Kinetik der Adsorption begünstigte einen Pseudo-Reaktionsweg erster Ordnung für CaCl2 mit R2 von 0.941, während ZnCl2 und MgCl2 einen Pseudo-Reaktionsweg zweiter Ordnung mit R2 von 0,914 bzw. 0,973 begünstigten.

1. Einführung

In Ghana gibt es mehrere Früchte mit ätherischen Ölen, die von großer medizinischer Bedeutung sind. Der afrikanische Sternapfel (Chrysophyllum albidum) ist eine Fruchtart, die in Ghana angebaut wird. Der Baum wächst als Wildpflanze und gehört zur Familie der Sapotaceae, die bis zu 800 Arten umfasst und fast die Hälfte der Ordnung ausmacht . Es ist eine kleine bis mittlere Baumart, bis zu einer Höhe von 25-37 m mit einem reifen Umfang von 1,5 bis 2,0 m. Die Früchte werden normalerweise nicht von den Bäumen geerntet, sondern auf natürliche Weise auf den Waldboden fallen gelassen, wo sie gepflückt werden . Die meisten Pflanzensamen sind eine Quelle ätherischer Öle. Beispiele für einige Pflanzensamen, die herkömmlicherweise kommerziell für diesen Zweck genutzt wurden, umfassen Sojabohnen, Baumwollsamen, Erdnüsse, Mais, Palmsamen und Sonnenblumen . Öle aus Pflanzen und Tieren werden bei der Formulierung von Lebensmitteln, Kosmetika und Arzneimitteln in vielen industriellen Aktivitäten eingesetzt . Obst und Gemüse sind eine gute Quelle für natürliche Antioxidantien, die viele verschiedene antioxidative Komponenten enthalten, die Schutz vor schädlichen freien Radikalen bieten, die an der Ätiologie verschiedener menschlicher Erkrankungen wie Krebs, Nervenstörungen, Diabetes, Arthritis und Herz-Kreislauf-Erkrankungen beteiligt sind . Eine Untersuchung des antioxidativen und Nahrungswerts von Chrysophyllum albidum ergab, dass die Pflanze etwas Phenol, Flavonoid, Anthocyanin und Proanthocyanidin sowie einen hohen antioxidativen Wert enthält . Im Allgemeinen werden die Wurzeln, Rinden und Blätter von Chrysophyllum albidum häufig als Anwendung bei Verstauchungen, Prellungen und Wunden in Südnigeria verwendet . Die Samen- und Wurzelextrakte von Chrysophyllum albidum werden verwendet, um Blutungen aus frischen Wunden zu stoppen, das mikrobielle Wachstum bekannter Wundkontaminanten zu hemmen und den Wundheilungsprozess zu verbessern . Das Öl von Chrysophyllum albidum wurde aus den entsprechenden Samen in einem Soxhlet-Extraktor mit Hexan (Siedepunktbereich) extrahiert: 55°C-65°C) und analysiert auf Feuchtigkeitsgehalt, pH-Wert, spezifisches Gewicht, Verseifungswert, Brechungsindex, Peroxidwert, Säurezahl, freie Fettsäure und Jodwert durch. Ihre Ergebnisse zeigten, dass die Ölausbeute 21,57% und die Säurewerte 2,87 betrug. In ähnlicher Weise wurde die Extraktion und Charakterisierung des Samenöls untersucht. Einige andere Forscher untersuchten den Einfluss von Prozessvariablen (Partikelgröße, Temperatur und Zeit) auf die Extraktion von Öl aus nigerianischem Chrysophyllum. Albidum, um die optimalen Bedingungen für die Extraktion des Öls zu bestimmen und auch das extrahierte Öl zu charakterisieren und seine physikochemischen Eigenschaften zu bestimmen. Adsorption hat Vorteile gegenüber anderen Methoden der Sanierung von Schwermetallen aus Abwasser, weil sein Design einfach ist; es ist schlammfrei und kann von geringem kapitalintensiv sein. Das am häufigsten verwendete Adsorptionsmittel ist Aktivkohle . Es wurde berichtet, dass verschiedene landwirtschaftliche Produkte wie Kokosnussschalen , Reisschalen , Erdnussschalen, Maniokschalen , Pekannussschalen und Teeabfälle bei der Sanierung von Abwässern wirksam sind. Die Samen von Chrysophyllum albidum wurden von einigen Forschern bei der Adsorption von Blei-Pb aus industriellem Abwasser verwendet, wo die Auswirkungen von pH-Wert, Kontaktzeit und Adsorbensmasse überwacht wurden. Dampfaktivkohle, die aus Chrysophyllum albidum-Samenschalen für die Adsorption von Cadmium in Abwasser hergestellt wurde (Kinetik, Gleichgewicht und thermodynamische Studien), wurde ebenfalls von untersucht und als potenzieller Sequester von Cadmium in Abwasser angesehen. Es wurden Untersuchungen zur Wirkung des pH-Wertes auf die Sorption von Cadmium (ll), Nickel (II), Blei (II) und Chrom (VI) aus wässrigen Lösungen durch die Schale des weißen Sternapfels (Chrysophyllum albidum) durchgeführt und festgestellt, dass das Verfahren stark pH-abhängig ist. Aus der Literatur geht hervor, dass die meisten Forschungsarbeiten aus Nigeria stammen und die Schalen alle zur Entfernung von Schwermetallen verwendet wurden. Das Ziel dieser Forschungsarbeit ist es, Öl aus Chrysophyllum albidum Fruchtsamen aus Ghana zu extrahieren und zu charakterisieren und die Samenschale als Adsorbens bei der Entfernung von Methylorange (Farbstoff) aus wässrigen Lösungen zu verwenden.

2. Versuchsablauf

2.1. Obstsammlung und Samenvorbereitung

Frische zerrissene Früchte des afrikanischen Sternapfels wurden von einigen lokalen Marktverkäufern auf dem Wissenschaftsmarkt der Universität von Cape Coast gekauft, der sich im südlichen Teil Ghanas befindet. Dies ist eine saisonale Frucht, die während der Trockenzeit verfügbar ist. Die Samen wurden zunächst 7 Tage bei einer Durchschnittstemperatur von 29 °C in der Sonne luftgetrocknet und anschließend mit einem Nussknacker mechanisch geknackt, um das Saatgut herauszunehmen. Die getrockneten Samen wurden weiter 5 Tage luftgetrocknet und anschließend 24 Stunden bei einer Temperatur von 100°C in einem Laborofen (MMM Medcenter Ecocell 55) ofentrocknet.

2.2. Ölextraktions- und Konzentrationsverfahren

Die getrockneten Samen wurden mit einer Laborrotationsmühle (IKA M20 Universalmühle) gemahlen. Eine Menge des gemahlenen Saatguts wurde für die Soxhlet-Extraktion verwendet. Ein Rundkolben mit analytischem N-Hexan (99%) wurde oben mit einem Rückflusskühler versehen. Diese wurde bei 65°C in einen Heizmantel gestellt und das flüssige Kondensat tropfte in den Fingerhut, der die gemahlene Probe enthielt. Der Extrakt sickerte durch die Poren des Fingerhutes und füllte ein Siphonröhrchen, und dies wurde 6 Stunden lang fortgesetzt. Der Extrakt wurde dann erhitzt, um das Lösungsmittel mit einem Rotationsverdampfer (R00102439, 50W / 15A) zurückzugewinnen, wobei das extrahierte Öl zurückblieb. Anschließend ließ man den Kolben abkühlen und bestimmte die prozentuale Ausbeute.

Der Brechungsindex, die Viskosität, die Verseifungswerte, die Säurezahl, die Jodzahl, die freie Fettsäurezahl, das spezifische Gewicht und andere Parameter des Öls wurden mit AOAC (2000) bestimmt.

2.3. Infrarot (FTIR) Analyse Gekoppelt mit Fourier-Transformation

Die Verwendung von Fourier-Transformation Infrarot (FTIR) Spektrometer zur Bestimmung der funktionellen Gruppen wurde von verschiedenen Forschern berichtet. Es wurde durchgeführt, um die verschiedenen funktionellen Gruppen der chemischen Komponenten mit dem Fourier-Transformations-Spektroskopie-Modell I-R-21 Shimadzu zu bestimmen.

2.4. Schalenvorbereitung Vor Adsorptionsexperiment

Die Samenschalen des Chrysophyllum albidum wurden 14 Tage lang bis zur Gewichtskonstanz luftgetrocknet und zu Pulver gemahlen. Es wurde weiter 7 Tage luftgetrocknet und anschließend in einem Laborofen (MMM Medcenter Ecocell 55) bei 105°C für 8 Stunden zur Reduzierung des Feuchtigkeitsgehalts ofentrocknet. Anschließend wurde in einem Ofen (Nabertherm, LE140K1BN, 230V, 1/N/PE) bei einer Temperatur von 500°C zwei Stunden pyrolysiert. Während der Pyrolyse wurde Stickstoffgas mit einer Flussrate von 0,1 m3/h als Spülgas verwendet. Die pyrolysierten Schalen wurden zu einer pulverförmigen Form gemahlen und mit einem Laborgitter der Größe +500µm gesiebt.

Die chemische Aktivierung der pyrolisierten und pulverisierten Chrysophyllum albidum-Fruchtschale erfolgte mit CaCl2, MgCl2 und ZnCl2

2.5. Chemische Aktivierung von Chrysophyllum albidum-Schalen mit CaCl2, MgCl,2 und ZnCl2

Die chemische Aktivierung der pyrolisierten und pulverisierten Chrysophyllum albidum-Schale wurde mit 0,5 M wässrigen Lösungen von jeweils CaCl2, MgCl2 und ZnCl2 durchgeführt. 20 g der pyrolisierten Pulverschalen wurden gewogen und zu 250 ml der verschiedenen wässrigen Aktivierungschemikalien gegeben. Anschließend wurden die Mischungen mit einem Heizplattenrührwerk bei 200 U/min und 60°C vier Stunden gerührt. Anschließend wurde mit einem Whatman-Filterpapier filtriert und der Rückstand 2 Stunden bei 200°C im Ofen getrocknet. Die getrockneten Schalen wurden dann in einem Ofen bei einer Temperatur von 550 °C für 4 Stunden aktiviert, um den Aktivierungsprozess der Chrysophyllum albidum-Schalen abzuschließen.

2.6. Adsorptionstests

Adsorptionstests wurden in 2L Erlenmeyerkolben mit je 1g mit CaCl2, MgCl2 und ZnCl2 aktivierten Schalen durchgeführt. Methylorange mit einer Konzentration von 0,2 mg / l und 0,5 mg / l wurde hergestellt und als Adsorbens für diese Studie verwendet. 1 g der aktivierten Schale wurde gewogen, in einem Liter der Lösung gelöst und mit einem Laborrührer bei 250 U/min gerührt. 50 ml der Lösung werden nach einer Stunde gesammelt, mit einem Whatman-Filterpapier filtriert und die Konzentration von Methylorange im Filtrat mit dem Shimadzu T70 UV-Vis-Spektrometer gemessen. Die erhaltenen Daten wurden an Adsorptionsisothermenmodelle angepasst. Die Anfangskonzentrationen der Methylorange betragen 0,2 mg/l für CaCl2 bzw. MgCl2 und 0,5 mg/l für ZnCl2.

3. Berechnungen

Der Prozentsatz der Entfernung des Sorptionsmittels wurde berechnet unter Verwendung von wobei R% die prozentuale Rückgewinnung von Methylorange aus der Lösung ist CO ist die Anfangskonzentration von Methylorange in Lösung Ct ist die Konzentration von Methylorange zum Zeitpunkt t.

4. Sorptionskinetik

4.1. Pseudo-Kinetisches Modell erster Ordnung

Es wird durch Folgendes dargestellt:Die Integration der obigen Gleichung mit Randbedingungen von t = 0, qt = 0 und t = t, qt = qt ergibt Folgendes: wobei qe und qt die im Gleichgewicht bzw. zum Zeitpunkt t (mg / g) adsorbierten Farbstoffmengen sind, t die Kontaktzeit (min) ist und K1 die Pseudo-Geschwindigkeitskonstante erster Ordnung (/ min) ist. Das geradlinige Diagramm von log (qe-qt) gegen t ergibt log (qe) als Steigung und Schnittpunkt gleich k1 / 2.303. Daher kann die Menge des gelösten Stoffes, die pro Gramm Sorptionsmittel im Gleichgewicht (qe) und die Geschwindigkeitskonstante erster Ordnung (k1) sorbiert wird, aus der Steigung und dem Schnittpunkt ausgewertet werden.

4.2. Pseudo-Kinetisches Modell zweiter Ordnung

Dies wird durch Folgendes dargestellt: Die Integration der obigen Gleichung mit Randbedingungen von t = 0, qt = 0 und t= t, qt=qt ergibt Folgendes: wobei k2 die Geschwindigkeitskonstante darstellt und qt die Aufnahmekapazität zu jeder Zeit ist (t).

5. Ergebnisse und Diskussion

5.1. Ölcharakterisierung

Physikalische und chemische Parameter des afrikanischen Sternapfelsamenöls (Chrysophyllum albidum) sind in Tabelle 1 dargestellt.

Property Reported Values
Oil content 11.6%
Refractive index 1.464 at 30°C
Specific gravity 0.92
Acid Value (mgKOH/g) 7.72
Saponification Value (mgKOH/g) 200.67
Free Fatty Acids (as oleic acid) 3.16
Iodine Value (mg/g) 72.80
Physikalische Eigenschaften Chemische Eigenschaften
Tabelle 1
Physikalische und chemische Eigenschaften des extrahierten Chrysophyllum albidum Samenöls.

Das aus den afrikanischen Sternapfelsamen (Chrysophyllum albidum) mit Hexan unter Verwendung der Soxhlet-Apparatur extrahierte Öl wurde physikalisch und chemisch analysiert und ergab die folgenden Ergebnisse wie in Tabelle 1 dargestellt.Die Farbe wurde als tiefrot befunden, genau wie von Musa, Isah berichtet, aber anders als von Adebayor, Orhevba und Ominyi, Ominyi, die es als rot aufzeichneten.

5.1.1. Ölausbeute

Die Ölausbeute wurde basierend auf den Gewichtsunterschieden von Probe und Fingerhut vor und nach der Extraktion berechnet: wobei Wi das Gewicht von Fingerhut und Probe vor der Extraktion ist Wf ist das Gewicht von Fingerhut und Probe nach der Extraktion.

Die Ölausbeute war sehr niedrig mit einem Wert von 11,6% im Vergleich zu 12% von Adebayor, Orhevba , 8,05% und 12,70% für . Dies deutet darauf hin, dass der Samen möglicherweise keine gute Quelle für reichlich Öl ist. Der niedrige Ölertrag könnte auf Variationen in Genen, Klima, Pflanzenarten, Bodenbeschaffenheit und unsachgemäße Verarbeitungstechniken wie längere Sonneneinstrahlung der geernteten Samen zurückzuführen sein, die den Ölertrag erheblich beeinträchtigen können .

5.1.2. Brechungsindex

Der Brechungsindex gibt den Grad der optischen Klarheit der Rohölprobe relativ zu Wasser an. Der Brechungsindex des extrahierten Öls betrug 1,464, was mit dem von 1 übereinstimmte. 46 und 1,672 bei 31,2°C für Adebayor, Orhevba . Es ist auch nicht so dick wie die meisten trocknenden Öle, deren Brechungsindizes zwischen 1,475 und 1,485 liegen .

5.1.3. Spezifisches Gewicht

Es hat ein spezifisches Gewicht von 0,92 bei 30 ° C, das sich von dem von Adebayor, Orhevba, der 0,89 bei 25 ° C hatte, 0,8269 bei 25 ° C für . Verseifungswert von Öl dient als wichtiger Parameter bei der Bestimmung der Eignung des Öls für die Seifenherstellung .

5.1.4. Säurezahl

Die Säurezahl ist ein wichtiger Indikator für die Oxidation des Öls. Es ist das Gewicht (mg) Kaliumhydroxid, das erforderlich ist, um die freie Säure in 1 g des Öls zu neutralisieren. In gutem Öl sollte die Säurezahl sehr niedrig sein (< 0.1) und eine Erhöhung der Säurezahl ist ein Indikator für eine Oxidation des Öls, die neben Korrosion zu Gummi- und Schlammbildung führen kann. Die Säurezahl betrug ebenfalls 7,72 mg / KOH / g. Dies unterscheidet sich von Werten von 2,57 mg / KOH / g von Musa, Isah, 4,50 mg / KOH / g für Adebayor, Orhevba und 19,70 mg / KOH / g für Ominyi, Ominyi .

5.1.5. Verseifungswert

Der Verseifungswert (SV) bezieht sich auf die durchschnittliche Molekülmasse der Fettsäure in der Ölprobe. Der erhaltene Verseifungswert betrug 200 mg / KOH / g, was näher an dem für Adebayor, Orhevba, erhaltenen Wert von 199,50 mg / KOH / g lag. Es war jedoch höher als das von Ominyi, Ominyi, das 90,71 mg / KOH / g betrug, aber niedriger für Musa, Isah, der 228,4 mg / KOH / g berichtete. Der hohe Verseifungswert kann auf Prozessparameter wie Extraktionszeit, Extraktionstemperatur und Partikelgrößen der gemahlenen Samen zurückgeführt werden.

5.1.6. Freie Fettsäure

Die freie Fettsäure des extrahierten Öls betrug 3,16 mg/KOH/ g im Vergleich zu 2,25 mg/KOH/ g von Adebayor, Orhevba und 9,90 mg/ KOH/ g von . Ein niedriger Gehalt an freien Fettsäuren weist auf eine geringe enzymatische Hydrolyse hin. Dies könnte ein Vorteil sein, da Öl mit hohen freien Fettsäuren während der Lagerung geschmacksneutral wird.

5.1.7. Jodwert

Die Jodzahl ist ein Maß für den Grad der Ungesättigtheit von Pflanzenölen und bestimmt die Oxidationsstabilität und ermöglicht die quantitative Messung der Gesamtunsättigung des Fettes . Die Jodzahl des extrahierten Öls wurde gemessen und betrug 72,8 mg / KOH / g. Dies war höher als die von Adebayor, Orhevba und Musa, Isah, aber niedriger als die von Ominyi, Ominyi .

FT-IR-Spektroskopie wurde verwendet, um die verschiedenen im Öl vorhandenen funktionellen Gruppen zu identifizieren. Es wurde ein Nicolet 870-Spektrometer verwendet, das mit einem deuterierten Triglycinsulfat-Detektor ausgestattet war. Die FTIR-Analyse des extrahierten Öls ergab auch einige funktionelle Gruppen. Die Spektralanalyse gemäß Abbildung 1 zeigt die verschiedenen Peaks der im Öl vorhandenen funktionellen Gruppen. Frequenzen im Bereich zwischen 3008,01 cm-1 und 2853 cm−1 mit Transmissionswerten von 92,69 (% T) bzw. 62,1 (% T), wie in Tabelle 2 gezeigt, zeigten asymmetrische und symmetrische Streckschwingungen von C-H–Alkanen ebenso wie Mais− und Senföle, die 2854,7 – 2925,8 cm-1 als C-H-asymmetrische und symmetrische Streckschwingungen des aliphatischen CH2 zeigten. Die innerhalb der Wellenlänge von 1709 – 1744 cm−1 identifizierten funktionellen Gruppen wurden mit Öl aus Kamille und Rosmarin von Anwer S. El-Badry und Sameh S. Ali sowie dem Mais- und Senföl verglichen, um C= O-Estercarbonyl von Triglyceriden darzustellen .

SPITZEN

X (cm−1) Y (%) BINDUNG FUNKTIONSGRUPPE
1 3008.01 92.69 C-H stretch alkanes
2 2922.75 62.1 C-H stretch alkanes
3 2853.48 71.81 C-H stretch alkanes
4 1744.47 84.56 C=O stretch carbonyls
5 1709.28 65.73 C=O stretch Carbonyls
6 1463.81 83.85 C-H bend Alkenes
7 1413.22 88.48 C-C stretch (in ring) Aromatics
8 1377.63 90.8 C-H rock alkenes
9 1281.86 86.67 C-H wag (-CH2X) Alkyl halides
10 1242.46 85.78 C-N stretch Aliphatic amines
11 1164.78 85.63 C-N stretch Aliphatic amines
12 1117.12 90.16 C-N stretch Aliphatic amines
13 936.25 89.62 O-H bend Carboxylic acid
14 721.94 83.92 C-H rock alkanes
15 604.69 92.5 C-Br stretch Alkyl halides
Table 2
Table of the FTIR results of the Oil showing the various frequencies, % transmittance and their functional assignments.

Abbildung 1
Spektralanalyse von Chrysophyllum albidum Samenöl.

5.2. Adsorptionsstudien

Die Adsorptionsstudien an Methylorangenfarbstofflösung der mit MgCl2, CaCl2 und ZnCl2 aktivierten Fruchtschale des Chrysophyllum albidum wurden durchgeführt. Abbildung 2 zeigt den Effekt der Kontaktzeit der Adsorption der Schalen in der Farbstofflösung. Aus Abbildung 2 geht hervor, dass die Rate der Farbstoffreduktion im Allgemeinen innerhalb der ersten zwei Stunden der Kontaktzeit für alle drei Schalen mit unterschiedlichen Aktivierungschemikalien rasch anstieg. Dies könnte auf die aktiven freien Stellen innerhalb der aktivierten Schalen zurückzuführen sein, wie von berichtet. Nach den ersten zwei Stunden nimmt die Reduktionsgeschwindigkeit des Farbstoffes ab, bis nach 5 Stunden Kontaktzeit für alle drei Saatschalen mit unterschiedlicher Aktivierung das Gleichgewicht erreicht ist. ZNCL 2 und MgCl 2 zeigen ähnliche Reduktionseigenschaften auf dem Farbstoff. Die Gesamtleistung der drei Schalen zeigt, dass ZnCl2 bei der Verringerung der Konzentration von Methylorange in der Lösung etwas besser abschneidet als MgCl2. Die chemische Aktivierung mit CaCl2 scheint nicht so effizient zu sein wie die von ZnCl2 und MgCl2, wie in Abbildung 2 gezeigt.

Abbildung 2
Prozentuale Reduzierung der Farbstoffe mit der Zeit (Stunden).

5.3. Kinetische Studien

Abbildung 3 zeigt das lineare Diagramm von log( – ) versus t für das Lagrangien-Pseudo-Modell erster Ordnung und Abbildung 4 zeigt das lineare Diagramm von t / versus t für das Lagrangien-Pseudo-Modell zweiter Ordnung zur Reduktion von Methylorange unter Verwendung von Schalen von Chrysophyllum albidum, die mit CaCl2, MgCl2 und ZnCl2 aktiviert wurden. Die Gleichgewichtsratenkonstanten und der Korrelationskoeffizient für die Modelle pseudo erster und pseudo zweiter Ordnung sind in Tabelle 3 dargestellt. Die Pseudo-Gleichung erster Ordnung passte gut zu den experimentellen Daten für CaCl2 (R2 = 0,94), während MgCl2 (R2 = 0,97) und ZnCl2 (R2 = 0.97) passte die Pseudo-Gleichung zweiter Ordnung an. Aufgrund des Korrelationskoeffizienten folgt die Adsorption von Methylorangenfarbstoff aus Lösung durch mit CaCl 2 aktivierte Schalen von Chrysophyllum albidum einem Reaktionsweg erster Ordnung, während die mit MgCl 2 und ZNCL 2 aktivierten Schalen einem Reaktionsweg zweiter Ordnung folgen.

Parameters Methyl Orange Methyl Orange Methyl Orange
ZnCl2 MgCl2 CaCl2
Pseudo-first order kinetics
k1, min−1 0.52 0.68 0.59
, mg/g 0.32 0.17 0.18
R2 0.889 0.796 0.941
Pseudo-second order kinetics
, mg/g 0.43 0.17 0.28
k2, g/mg min 1.45 3.44 0.41
H 0.27 0.10 0.03
R2 0.9714 0.973 0.596
Table 3
The calculated parameters of the pseudo-first-order and pseudo-second order models for the adsorption methyl orange using activated ZnCl2, MgCl2 and CaCl2.

Figure 3
Pseudo-first-order adsorption kinetics of the dye.

Abbildung 4
Pseudo-Adsorptionskinetik zweiter Ordnung des Farbstoffs.

6. Fazit

Die Ergebnisse der physikalisch-chemischen Analyse des aus den afrikanischen Sternapfelsamen gewonnenen Öls wurden günstig mit denen anderer traditioneller Samenöle wie Palmkern und Erdnuss verglichen. Die Ölausbeute war mit 11,6% gering im Vergleich zu Öl aus Palmkernöl (45,6%) und Erdnussöl (35.76%) Die physikalisch-chemischen Eigenschaften des afrikanischen Sternapfelsamenöls zeigten, dass es nicht trocknend ist (Verseifungswert von 200 mg / KOH / g) und als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Seifen, Schmierölen und Kerzen verwendet werden kann. Aufgrund seiner nicht trocknenden Eigenschaft ist es jedoch möglicherweise nicht für die Herstellung von Oberflächenbeschichtungen, Lacken und Ölfarben geeignet. Der niedrige Grad der Ungesättigtheit des Öls ist, weil es Ölsäure enthält, die typischerweise ungesättigte Fettsäure ist. Folglich haben die Samen möglicherweise kein ausreichendes Ölvolumenpotenzial, um als essbares (Haushalts-) und industrielles Öl verwendet zu werden. Die FTIR-Analyse ergab auch, dass das Öl mehrere funktionelle Gruppen wie Alkene und Aromaten enthält, die für den menschlichen Körper von Vorteil sein können. Die Samenschalen können auch als kostengünstiges Adsorbens verwendet werden, wenn sie mit CaCl2, ZnCl2 und MgCl2 aktiviert werden. Die Aktivierung mit ZnCl2 verlief jedoch mit etwa 70% Farbstoffentfernung besser als die von CaCl2 und MgCl2.

Datenverfügbarkeit

Die physikalischen und chemischen Eigenschaften der extrahierten Öldaten, die zur Unterstützung der Ergebnisse dieser Studie verwendet wurden, sind im Artikel enthalten. Die Fourier-Transformations-Infrarotdaten, die zur Identifizierung der verschiedenen funktionellen Gruppen in Bezug auf das Öl dieser Studie verwendet werden, sind in dem Artikel enthalten. Die Adsorptionsdaten, die zur Unterstützung der Ergebnisse dieser Studie verwendet wurden, sind in der ergänzenden Informationsdatei enthalten (hier verfügbar).

Interessenkonflikte

Die Autoren erklären keine Interessenkonflikte.

Finanzierung

Diese Forschungsarbeit wurde von den Autoren selbst finanziert.

Ergänzende Materialien

Dies sind die Adsorptionsdaten, die für diese Studie verwendet wurden. Es zeigt die Anfangskonzentrationen des Farbstoffs (Methylorange) sowie des Adsorptionsmittels (Chrysophyllum albidum-Samenschale), das mit drei verschiedenen Chemikalien (CaCl2, MgCl2 und ZnCl2) aktiviert wurde. Der Versuch wurde bei Raumtemperatur von 25 C durchgeführt. Die Konzentrationsänderung des Farbstoffs mit der Zeit war im obigen Datum zu sehen. (Ergänzende Materialien)

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