يشكل العبء البيئي للأصباغ الصناعية، مثل الصبغة البرتقالية التفاعلية 14، في مياه الصرف الصناعي مصدر قلق ملح. في حين أن الطرق التقليدية لإزالتها فعالة، مثل الكربون المنشط، يمكن أن تكون مكلفة. وقد حفز هذا أبحاثًا كبيرة في استخدام مواد منخفضة التكلفة ومتوفرة بسهولة، لا سيما المخلفات الزراعية، كمواد ماصة. يمكن لهذه المواد، عند معالجتها بشكل صحيح، أن تقدم حلاً مستدامًا واقتصاديًا لإزالة الأصباغ مثل الصبغة البرتقالية الأساسية 14 من المحاليل المائية.

تعتبر المنتجات الزراعية الثانوية، مثل قشور الفول السوداني، وقشور الأرز، وقشور الفاكهة، وفيرة وغالبًا ما يتم التخلص منها عن طريق الحرق أو في مدافن النفايات. يتضمن تحويل هذه المواد إلى مواد ماصة فعالة عمليات تزيد من مساحة سطحها، ومساميتها، ووجود المجموعات الوظيفية التي يمكنها الارتباط بجزيئات الصبغة. على سبيل المثال، أظهر تعديل قشور الفول السوداني، وهو منتج زراعي ثانوي شائع، نجاحًا ملحوظًا في امتصاص الأصباغ التفاعلية. من خلال عمليات الكربنة والتنشيط، تطور هذه القشور هيكلًا مساميًا ومساحة سطح كبيرة، مما يوفر مواقع وفيرة لجزيئات الصبغة للارتباط.

الآلية التي تزيل بها هذه المواد الماصة الطبيعية الصبغة البرتقالية التفاعلية 14 متعددة الأوجه عادةً، وتتضمن مزيجًا من التفاعلات الكهروستاتيكية، والروابط الهيدروجينية، وربما تراص π-n. الصبغة البرتقالية التفاعلية 14، كونها صبغة أنيونية بسبب مجموعات حمض السلفونيك الخاصة بها، تنجذب بفعالية إلى الأسطح المشحونة إيجابًا. عند مستويات الأس الهيدروجيني الحمضية، تظهر العديد من المواد الماصة المشتقة من الكتلة الحيوية، مثل قشور الفول السوداني المعدلة أو المواد القائمة على الكيتوزان، شحنات سطحية إيجابية. يلعب هذا الجذب الكهروستاتيكي دورًا رئيسيًا في الامتصاص الأولي للصبغة. يمكن أن تحدث الروابط الهيدروجينية بين المجموعات الوظيفية على المادة الماصة (مثل مجموعات الهيدروكسيل، الكربوكسيل، الأمينو) وجزيء الصبغة، مما يعزز عملية الامتصاص بشكل أكبر.

يعد تحسين عملية الامتصاص أمرًا بالغ الأهمية لزيادة الكفاءة. تشمل المعلمات الرئيسية الأس الهيدروجيني للمحلول، وجرعة المادة الماصة، ووقت التلامس، والتركيز الأولي للصبغة. تظهر الدراسات باستمرار أن قيم الأس الهيدروجيني الحمضية (غالبًا pH 2-4) مثالية لامتصاص الأصباغ الأنيونية مثل الصبغة البرتقالية الأساسية 14 على المواد الماصة القائمة على الكتلة الحيوية، حيث يؤدي ذلك إلى زيادة الشحنة السطحية الإيجابية للمادة الماصة والشخصية الأنيونية للصبغة. تحتاج جرعة المادة الماصة إلى أن تكون كافية لضمان توفر جميع المواقع النشطة، بينما يكون وقت التلامس ضروريًا للوصول إلى توازن الامتصاص، والذي يتحقق عادةً في غضون 90-120 دقيقة للعديد من هذه الأنظمة. زيادة تركيز الصبغة الأولي تزيد بشكل عام من قدرة الامتصاص، حيث توفر قوة دافعة أعلى، على الرغم من أن نسبة الإزالة قد تنخفض عند التركيزات العالية جدًا بسبب تشبع المواقع.

يجعل التوافر الواسع والتكلفة المنخفضة للمخلفات الزراعية هذه المواد جذابة للغاية لتطوير حلول مستدامة لمعالجة المياه. من خلال تحويل مجاري النفايات إلى مواد ماصة قيمة، لا يمكننا فقط إزالة الملوثات مثل الصبغة البرتقالية التفاعلية 14 بشكل فعال، ولكن أيضًا المساهمة في تقليل النفايات واقتصاد دائري. يعد البحث المستمر في تقنيات التعديل الجديدة وتوصيف هذه المواد الماصة الحيوية بوعد بإطلاق إمكاناتها الكاملة في معالجة تحديات تلوث الأصباغ الصناعية.