Academic literature on the topic 'Absorción y adsorción'

El estudio emplea el carbón activado de cáscara de naranja para la adsorción de Pb (II), presente en el efluente minero río Anticona de Cerro de Pasco. El experimento se llevó a cabo a pH de 3 y 5, por un tiempo de contacto de 120 minutos. El objetivo fue determinar la acción del carbón activado para la adsorción de iones de plomo (II) del efluente minero río Anticona. Las propiedades fisicoquímicas se estudiaron mediante evaluaciones de adsorción de nitrógeno BET, microscopía electrónica de barrido SEM y espectroscopia FTIR, el proceso de adsorción fue analizada mediante espectroscopia de absorción atómica, con una capacidad de adsorción de 478,5mg Pb (II)ZL, que representa el 95,70 % de remoción de Pb (II). Asimismo, se determinó la cinética de adsorción el cual se ajustó al modelo pseudo-segundo orden, y la isoterma que representó mejor a los datos experimentales fue de Freundlich, contextualizando al proceso de adsorción como quimisorción.

<p>Se evaluó la adsorción de iones plomo (Pb2+) sobre lignina recuperada del licor residual generado en el proceso de producción de papel a partir de seudotallos (vástago) de plátano. La eficiencia de recuperación encontrada fue de aproximadamente 82%. La lignina fue caracterizada mediante espectroscopia de infrarrojo con el objeto de identificar sitios activos adecuados para el proceso de adsorción de metales pesados. Sus características de superficie se determinaron mediante isotermas de adsorción - desorción de nitró-geno (N2). La lignina recuperada después de su uso en adsorción mostró un área superficial de 840 m2/g y un volumen total de poros de 0.30 cm3/g. Para evaluar la capacidad de adsorción de la lignina respecto de la concentración inicial de los iones, se prepararon soluciones de Pb2+ 0.6, 0.8 y 1.0 mM. Finalmente, se determinó la concentración final de Pb2+ por medio de espectroscopia de absorción atómica, encontrando remociones de 55%.</p>

Introducción. Se realiza un análisis fisicoquímico a la roca basáltica (escoria negra) de El Salvador paradeterminar la cantidad necesaria para la adsorción de químicos presentes en un litro de agua residualordinaria de Ciudad Real, en San Sebastián Salitrillo, en el departamento de Santa Ana.Objetivo. Determinar el modelo cinético de adsorción (isoterma de Langmuir, Freundlich, Temkin y Henry que mejor se ajuste al equilibrio de adsorción entre el azul de metileno y la roca basáltica. Se mide la constante del equilibrio de adsorción-desorción formado entre el azul de metileno y la roca basáltica para determinar el área específica de la roca basáltica y establecer el número de sitios activos de absorción por nanómetro cuadrado de roca basáltica. Metodología. La técnica utilizada para el tratamiento del azul de metileno fue la adsorción, ya que es económico y competitivo frente a otros métodos convencionales. Se estudió el efecto de adsorción con 5, 10, 15, 20, 25, 30, 33 ppm de azul de metileno en presencia de 1 gramo de roca basáltica pulverizada durante 30 minutos, tomando alícuotas cada 5 minutos; la adsorción se midió con un espectrofotómetro UV-VIS Cary50.Resultados. Se evidencia una buena adsorción debido a que después de 20 minutos llegó a ser constante y tiene una buena superficie específica. El isoterma que mejor se le aplica es Langmuir, debidoque su coeficiente de correlación es el más cercano a uno.

La adsorción de Pb(II) y Ni(II) sobre cáscaras de ñame y bagazo de palma fue sistemáticamente estudiada en sistema individual y binario. Los estudios fueron realizados en sistemas batch, fijando los valores de pH y tamaño de partícula. Todas las mediciones de los metales en solución fueron hechas por absorción atómica. Se encontró que, en sistema individual, el equilibrio de adsorción siguió el modelo de Langmuir y Freundlich para ambos metales, alcanzando para las cáscaras de ñame una capacidad máxima de adsorción de 362,45 para el níquel y 68,14 mg/g para el plomo. En el caso del bagazo de palma, se estimó una capacidad de adsorción de 162,64 mg/g para el níquel y 90,28 mg/g para el plomo. En sistema binario, se observó un efecto antagónico para la acción combinada de los metales, aunque la remoción de plomo se vio significativamente incrementada en las cáscaras de ñame cuando se encontraba en solución acusa con el níquel.

En este trabajo, se estudió el equilibrio y la cinética de adsorción de Cd(II), Ni(II) en quitosano y Cr(VI) en quitosano modificado con cobre. Para ello, soluciones de iones metálicos a diferentes concentraciones, fueron puestas en contacto con el adsorbente y se agitaron por un período de 3 – 4 h. Al final del proceso, las muestras fueron analizadas en un espectrómetro de absorción atómica. Los datos experimentales del equilibrio de adsorción de los iones metálicos fueron evaluados aplicando las isotermas de Langmuir y Freundlich; mientras los datos cinéticos fueron evaluados utilizando los modelos cinéticos de pseudo-primer orden y pseudo-segundo orden. Los resultados del proceso demostraron que los iones fueron eficazmente adsorbidos por el quitosano (Cd y Ni) y por el Cu-quitosano (Cr). Además, se comprobó que los datos experimentales del equilibrio de adsorción de Cr(VI) y Ni(II) se ajustan al modelo de Langmuir; mientras que los datos experimentales del Cd(II) fueron mejor ajustados por el modelo de Freundlich. Mediante el uso de la isoterma de Langmuir se determinó la capacidad máxima de adsorción de cromo (29.7 mg/g Cu-quitosano), cadmio (102.0 mg/g quitosano) y níquel (83.31 mg/g quitosano). Los resultados de la cinética de adsorción de los iones metálicos mostraron que los datos experimentales fueron mejor ajustados por el modelo de pseudo-segundo orden; es decir, el paso limitante en la velocidad es la reacción de adsorción y no la transferencia de masa. DOI: http://dx.doi.org/10.5377/nexo.v26i2.1285 Nexo Revista Científica Vol. 26, No. 02, pp. 56-68/Diciembre 2013

El bagazo de cebada procedente de la industria cervecera se utiliza comúnmente en la alimentación animal, pero por medio de un proceso adecuado puede servir como alternativa en las formulaciones de productos alimentares ricos en fibra y proteína. La combinación de bagazo de cebada y arroz (82:18) fue procesada por extrusión para obtener la harina mixta extrudida de bagazo y arroz, de la cual se determinaron las propiedades reológicas y de adsorción de agua, cuyos valores fueron comparados con la harina de arroz cruda. Los modelos matemáticos de Oswin, Smith, Peleg (1988) y Peleg (1993) fueron utilizados para explicar las propiedades de absorción en diferentes temperatura (25, 30, 35 y 45 ºC) y actividades de agua (0.11 a 0.97). Peleg (1993) fue el modelo que mejor describe las curvas de absorción de agua. El perfil de viscosidad aparente de la harina extrudida es similar al de harina de arroz crudo; no presenta viscosidad inicial pero se caracteriza por tener menor temperatura de pasta, quiebra de viscosidad y tendencia a la retrogradación.

Se describe un mètodo para determinación directa de plomo en orina usando la técnica de Absorción atòmica con homo de grafito. Se implementa un traiamiento previo de la muestra con dos substancias para modificar la mairiz, lo cual permite el uso de altas temperaturas para eliminAr interferencias sin pérdidas del metal. Este mètodo modificado es ràpido, presciso y exacto.

El objetivo de esta investigación fue remover los iones plomo (Pb2+) presentes en soluciones acuosas mediante el uso de macroporos gel de polyacriamina (MPAAG) llamado criogel, como material adsorbente. Los MPAAG, se prepararon mediante una reacción de co-polimerización por radicales libres de acrilamida (AAm) y alil glicidil éter (AGE) y N, N-metilen-bis (acrilamida) (MBAAm) unidos a grupos funcionales epóxidos (epoxy-pAAm) a una concentración de 7,5 %, cuya reacción se realizó a -12 oC por 1 horas. Después del proceso de preparación el MPAAG se evaluó mediante la unión de los grupos ligandos del tris (2aminoethyl) amine (TREN) seguido del ácido bromoacético (BA). La presencia del grupo amida y carboxilo en la estructura de los criogeles permitieron la remoción de plomo para aplicarlo en soluciones acuosas. La capacidad de remoción del plomo sobre el MPAAG-TBA ha sido determinando a diferentes pH, concentraciones del metal y tiempos de contacto. La técnica utilizada para la determinación de plomo en la solución acuosa fue el Espectrofotómetro de Absorción Atómica (AAS). La máxima capacidad de adsorción del MPAAG-TBA fue de 10,78 mg/L a pH5 en 30 minutos. El equilibrio de adsorción se realizó a concentraciones de 20,72; 41,44; 82,88 y 165,75 mg/L respectivamente de iones de Pb2+ sobre el MPAAG-TBA, resultados obtenidos fueron ajustados al modelo Langmuir and Freundlich. La capacidad máxima de adsorción se determinó mediante el modelo de Lagmuir, los valores del intensidad de adsorción (RL) fueron menores que uno, indicando que la adsorción de plomo sobre el MPAAG-TBA es favorable, sin embargo no se ajustó al modelo en las primeras dos concentraciones. El coeficiente de regresión (R2) se utilizó el modelo de Freundlich y los valores de la intensidad (n) se encontraron en el intervalo de 1 a 10 considerándose favorable el proceso de remoción de Pb2+ sobre el MPAAG-TBA. Los resultados indican que los criogeles MPAAG-TBA podrían usarse como material adsorbente para remover los iones Pb2+ presentes en soluciones acuosas a bajas concentraciones.

<p>Con el uso de nanopartículas coloidales con volumen interno y superficie de interacción mejorada, se investigaron las condiciones geométricas requeridas para optimizar la sensibilidad de la resonancia del plasmón superficial en función de los cambios en la superficie por adsorción de entidades atómicas o moleculares. Debido a sus propiedades es posible configurar estas nanopartículas para el diseño de nanosensores y nanoantenas en modo de absorción o emisión. Se verificó que en el volumen encerrado se incrementó la intensidad del campo eléctrico, conformándose las llamadas “cavidades calientes”, de gran utilidad en el campo de la nanomedicina para mejorar el transporte y la entrega controlada de medicamentos. © 2016. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.</p>

En el presente trabajo se expone una concepción de la síntesis por sinterización, a relativa baja temperatura, de una matriz cuasicerámica amorfa destinada a la confección de fundentes aglomerados para el proceso SAW. Para diseñar la matriz cuasicerámica se hace una valoración de la composición química de los concentrados minerales de feldespato, zeolita y calcita, así como de la relación SiO2/Al2O3 de los alumosilicatos. También, como herramientas estratégicas para la síntesis, se usa el diagrama de fase SiO2-Al2O3-CaO, los índices de basicidad y de actividad química y la temperatura Temman. Mediante valoración del espectro de DRX de la matriz y un novedoso criterio sobre el grado de sinterización se selecciona la variante de síntesis más adecuada. También se hace una valoración cinética y termodinámica del proceso de absorción isotérmica de la humectación por los granos de la matriz. El modelo de las isotermas de Langmuir se ajusta aceptablemente para describir el proceso de absorción de humedad por los granos de la matriz. La determinación de los valores de las constantes de las isotermas de Langmuir a diferentes humedades relativas y temperaturas permitió calcular los valores de entalpía, entropía y energía libre de Gibbs del proceso de adsorción.

En el presente trabajo se ha investigado la biosorción de Cu (II) por las biomasas pretratadas de cáscara de citrus sinensis (naranja), citrus limonium, (limón) y opuntia ficus (palmeta de nopal). Las biomasas fueron tratadas con cloruro de calcio, el cual les da una mayor estabilidad mecánica al material bioadsorbente. Los experimentos sobre el efecto del pH en el proceso de biosorción de Cu (II) por los materiales biosorbentes mostraron que el rango óptimo de pH se encuentra entre 4,5 - 5,0. Los datos experimentales obtenidos se procesaron usando las ecuaciones adsorción de Langmuir y Freundlich. La máxima capacidad de biosorción de Cu (II) por las biomasas fueron: 36,1011 mg/g para la cáscara de citrus sinensis; 47,0436 mg/g para cáscara de citrus limonium y 44,2567 mg/g para el opuntia ficus.
-- In the present work we had studied the biosorption of Cu (II) by treated biomasses of citrus sinensis (orange) shells, citrus limonium (limón) and opuntia ficus (palmeta de nopal). The biomasses were treated with CaCl2, that which allows improving the mechanical stability of the biomasses. The optimum pH for the process of biosorción of Cu (II) for the treated biomasses was among 4,5-5,0. The results experimental data were processed according the equations of Langmuir and Freundlinch. The maximum capacities of adsorption (qmáx) of the treated biomasses were: shell of citrus sinensis 36, 1011 mg/g, citrus limonium 47, 0436 mg/g and citrus limonium 44, 2567 mg/g.
Tesis

En el presente Trabajo se ha investigado la biosorción de Cu(II) a partir de soluciones diluidas mediante la utilización de las perlas alginato de calcio obtenidas a partir de un gel de alginato de sodio. Los experimentos sobre el efecto del pH en el proceso de biosorción de Cu(II) por las perlas de alginato de calcio, mostraron que el rango óptimo de pH se encontraba entre 4.5-5.1. Del estudio de la cinética de biosorción de Cu(II) por las perlas húmedas y secas de alginato de calcio, se determinó que el equilibrio se alcanzó más rápidamente con las perlas húmedas que con las perlas secas; pues las perlas húmedas se saturaron a las tres horas del inicio del proceso de biosorción y sólo lograron un porcentaje de remoción de Cu(II) del 18.03%, mientras que las perlas secas se saturaron a las veinticuatro horas del inicio del proceso de biosorción logrando un porcentaje de remoción de Cu(II) del 87.79%. Por esta razón en los estudios siguientes se utilizaron las perlas secas de alginato de calcio. Los resultados de los experimentos en batch se procesaron con la ayuda de las ecuaciones de Langmuir y Freundlinch. La máxima capacidad de biosorción de Cu(II) de las perlas secas de alginato de calcio (Qmáx) fue de 80.645 mg/g. También se estudió el proceso de biosorción de Cu(II) en una columna empaquetada con perlas de alginato de calcio. El análisis de los resultados preliminares demostró que las perlas de alginato pueden ser usadas para la purificación de las aguas de efluentes industriales, además la columna puede ser regenerada múltiples veces con una concentración adecuada de HCl(ac).
--- In the present work the biosorption of Cu(II) from diluted solutions by using calcium alginate beads obtained from sodium alginate gel has been investigated. The experiments about the effect of pH on the biosorption process of Cu(II) by Calcium alginate beads showed that the optimun pH was between 4.5-5.1. From the study of biosorption Kinetic of Cu(II) by calcium alginate weat beads and calcium alginate dry beads, was determined that the equilibrium was obtained faster by calcium alginate wet beads than by calcium alginate dry beads, because calcium alginate wet beads got saturation first at three hours from the beginnnig of biosorption process and they only removed 18.03% of Cu(II), while calcium alginate dried beads got saturation at twenty four hours from the beginning of biosorption process and they removed 87.79% of Cu(II). For this reason in the next studies calcium alginate beads were used. The results of batch experiments were processed by the help of Langmuir and Freundlinch ecuations. The maximun biosorption capacities for Cu(II) of calcium alginate dry beads was 80.645 mg/g. The biosorption process of Cu(II) was also studied in a column packed with calcium alginate beads. The analysis of preliminar results showed that calcium alginate beads can be used to purify the industrial wastewater, furthermore the column can be regenerated many times with an adequate concentration of HCl(ac).
Tesis

El agua es un elemento indispensable para la vida, desafortunadamente por razones naturales pero principalmente antropogénicas, este vital líquido se contamina. La presencia de contaminantes en el agua es muy variada, pero la contaminación por metales pesados y tóxicos requiere un tratamiento especial. En esta tesis se muestran los resultados de la capacidad de adsorción y del porcentaje de remoción de plomo en agua, utilizando como material adsorbente un mineral natural y un mineral irradiado a diferentes dosis de radiación gamma. Se presentan también el estudio cinético y los parámetros termodinámicos del proceso de adsorción en un sistema tipo batch.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor
Evalúa la capacidad de bioadsorción de Cd (II) y Pb (II) de la biomasa bacteriana muerta de la cepa silvestre Serratia marcescens M8A-2T.Serratia marcescens alcanzó valores máximos de CMI 32 000 mg/L y por encima de los 800 mg/L para los metales de Pb (II) y Cd (II) respectivamente, usando el método de cilindro en placa. Por otro lado, en soluciones monometálicas, se determinó una eficiencia de bioadsorción máxima de 99.89% y 61.32% para los metales Cd (II) y Pb (II) respectivamente. Siendo la máxima remoción de metales a pH 9 y los tiempos evaluados entre 15 y 120 minutos. No se evidenciaron diferencias significativas (p<0.05) en el intervalo de tiempo evaluado para el caso del plomo, mientras que para el cadmio se observa mayor remoción a los 60 minutos de interacción. Por las características presentadas es posible afirmar que la biomasa bacteriana puede ser empleada a futuro en procesos biotecnológicos de remediación de ambientes contaminados con metales pesados.
Tesis

En el presente trabajo se ha investigado la biosorción de Pb(II) usando como material biosorbente la cáscara de naranja “Citrus cinensis”, pretratada. El pretratamiento del material biosorbente se llevó a cabo mediante la reticulación con una solución 0.2M de CaCl2, el pH de esta solución se ajustó a 5 usando una solución 0.05 M de HCl. La reticulación se efectuó manteniendo todo el sistema en agitación constante durante 24h. El material tratado fue secado en una estufa a la temperatura de 40 oC por 24 h. El tamaño de partícula es de 180 – 250 um. Los experimentos sobre el efecto del pH en el proceso de biosorción de Pb(II) por cáscara de naranja pretratada, mostraron que el rango óptimo de pH se encontraba entre 4.5 - 5. Del estudio de la cinética del proceso de biosorción, se determinó que el equilibrio se alcanzó a las 4 horas del inicio del proceso de biosorción logrando un porcentaje de remoción de Pb(II) del 40%. Los resultados de los experimentos en batch se procesaron con la ayuda de las ecuaciones de Langmuir y Freundlich. La máxima capacidad de biosorción de Pb(II) por la cáscara de naranja pretratada (q máximo) fue de 141.05 mg/g.
-- Lead (II) Adsorption properties of pre-treated material of orange pell Citrus cinensis were investigated. The raw material was treated with 0.2 M CaCl2 solution for 24h under slow stirring. The solution was kept constant at pH = 5 using 0.05 M HCl. The treated material was dried in an oven at 40 ºC for 24h. The particle size is between 180 -250 um. The adsorption capacity of the biomass strongly depends on equilibrium solution pH, it was found at solution pH between 4.5 and 5. The kinetics of Lead sorption was taking place withing 4h with 40% of adsorption. The equilibrium data could be fitted by Freundlich and Langmuir isotherm equations. Under these optimal conditions the maximum Pb (II) uptakes values were attained at about 141. 05 mg Pb/g biosorbent.
Tesis

Magíster en Química y Memoria para optar al Título de Químico
Actualmente el recurso hídrico se ve afectado por numerosos contaminantes tanto compuestos orgánicos como inorgánicos entre ellos destacan los metales pesados, sus fuentes son: minería, agricultura, industrias, entre otros. El río Maipo ubicado en la Región Metropolitana, Chile, es la cuenca hidrográfica utilizada en mayor porcentaje para riego y agua potable, entre otros usos. Muchas de las industrias aledañas a esta cuenca vierten sus riles, contaminándolas y aumentando las concentraciones de los límites máximos permitidos para algunas especies, es por ello la importancia de determinar la calidad de estas aguas a partir de los sedimentos, que actualmente están siendo utilizados como indicadores medioambientales para evaluar la magnitud de contaminación en un sistema acuático. Los sedimentos están determinados por el tamaño de sus partículas ya que, la concentración de los metales asociados con la fase sólida se incrementa rápidamente con la disminución del tamaño de ellas. La importancia del estudio de los metales pesados en sedimentos es que pueden producir efectos nocivos, graves, crónicos e inclusive letales a altas concentraciones, debido a que no son biodegradables y se acumulan en la cadena trófica. El grado de disponibilidad y toxicidad de un metal pesado en un sistema acuático depende de factores físicos y químicos en los sedimentos como: pH, Eh, CE, carbono orgánico, etc. El estudio de adsorción-desorción de metales pesados es crucial en la propuesta de estrategias efectivas de mitigación, reducción o eliminación de estos en los sistemas naturales. Es por esto que en este trabajo se propuso estudiar el proceso de adsorción-desorción de los metales pesados Cu2+, Mn2+, Pb2+ y Zn2+ en sedimentos de seis afluentes del río Maipo (río clarillo (Cla), Isla de Maipo (IM), San Francisco de Mostazal (SFM), Peñaflor (Pñ), Melipilla (Mel) y Puangue (Pu)). Los resultados obtenidos indicaron que en los seis sitios los sedimentos presentan valores de pH levemente alcalinos, se determinó una salinidad en el sitio Mel moderadamente salino, un rango de porcentaje de carbono total de 1,4% (Cla) a 10% (Mel), además la concentración de los cuatro metales de la fracción seudototal y la cuantificación de cationes por espectroscopía de absorción atómica (EAA) para los seis sitios indicó que Mn2+ y Ca2+ se encuentra en mayor concentración (43,2-1.600 μgg-1) y ( 2,9-154 mgL-1) respectivamente, los aniones cuantificados por cromatografía líquida de alta resolución de intercambio iónico (IE-HPLC) se encontró en mayor concentración SO42- (78,0-2.000 mgL-1). El tiempo de equilibrio se obtuvo a las 48 h confirmándose al aplicar el modelo cinético de Elovich. El estudio de los procesos de adsorción para los cuatro metales en general indicó que son procesos favorables, con el coeficiente de distribución (Kd) se determinó que los metales tienden a estar adsorbido y que Mn2+ presenta menor afinidad por los sedimentos de los seis sitios, siendo confirmado con los porcentajes de desorción (Cu2+, Pb2+ y Zn2+ menor al 1%, Mn2+ 15%). En cuanto a los modelos de adsorción aplicados, se obtuvo una mejor correlación para los cuatro metales y los seis sitios con el modelo de Freundlich. El efecto de la concentración del CO32- y PO43- sobre la adsorción de los cuatro metales en sedimentos de dos sitios seleccionados Mel y Cla, indicó que a medida que aumenta la concentración de estos aniones aumenta el porcentaje de adsorción. El estudio de la competencia entre metales Cu2+-Zn2+ y Mn2+-Pb2+ indicó que los sedimentos muestran mayor preferencia en la adsorción por Cu2+ y Pb2+. Este comportamiento está relacionado con las propiedades de los metales como de las características físico-químicas del entorno, comprobados con los análisis estadísticos de Cluster, Pearson y análisis de componentes principales (ACP)
Currently the water resource is affected by numerous pollutants among them the herbicides, pesticides and heavy metals, their sources are: mining, agriculture, fossil, forest fuels, etc. The Maipo River located in the Metropolitan Region, Chile, the watershed is used in higher percentage for irrigation and drinking water, among other uses. Many of the industries surrounding this basin discharge their liquid waste, contaminating and increasing concentrations of the maximum allowable limits for some species, it is therefore important to determine the quality of these waters from sediments, which are currently being used as environmental indicators to assess the extent of contamination in an aquatic system. The pellets are determined by the size of its particles, the concentration of metals associated with the solid phase increases rapidly with decreasing size of them. The importance of the study of heavy metals in sediments is that they can produce harmful, serious, chronic and even lethal effects at high concentrations, because they are not biodegradable and accumulate in the food chain. The degree of availability and toxicity of a heavy metal in an aquatic system depends on physical and chemical factors in the sediments, such as pH, Eh, EC, organic carbon, etc. The study of adsorption-desorption of heavy metals is crucial in the proposed effective mitigation strategies, reduction or elimination of these natural systems. That is why in this work was to examine the process of adsorptiondesorption of heavy metals Cu2+, Mn2+, Pb2+ and Zn2+ in sediments six tributaries of the Maipo River (river Clarillo (Cla), Isla de Maipo (IM), San Francisco de Mostazal (SFM), Peñaflor (Pñ), Melipilla (Mel) and Puangue (Pu)). The results showed that in the six sediment sites have values slightly alkaline pH, salinity in the range of drinking water except Mel site (moderately saline), a range of percentage of total carbon of 1,4% was determined (Cla) to 10 % (Mel) plus the concentration of the four metals seudototal fraction and quantification of cations by atomic absorption spectroscopy (EAA ) for the six sites indicated that Mn2+ and Ca2+ is found in higher concentration (43,2-1.600 μgg-1) and (2,9 to 154 mgL-1) respectively, anions quantified by liquid chromatography high resolution ion exchange (IE- HPLC) was found in higher concentration SO4 2- (78,0-2.000 mgL-1). The equilibration time was obtained at 48 h was confirmed by applying Elovich kinetic model. The study of adsorption processes for the four metals in general indicated that are favorable processes, the distribution coefficient (Kd) was determined that metals tend to be adsorbed and Mn2+ has a lower affinity for the six sediments, confirming the desorption percentage (Cu2+, Zn2+ and Pb2+ less than 1%, Mn2+ 15 % ). Models applied Freundlich and Langmuir adsorption, a better correlation for the four metals and six sites in Freundlich was obtained. The effect of the concentration of the CO3 2- and PO4 3- adsorption on metals four two sediments (sites) selected Mel and Cla indicated that with increasing concentration of these ions increases the rate of adsorption. The study of competition between metals Mn2+-Pb2+ and Cu2+-Zn2+ sediment have indicated that most preferred in the adsorption of Cu2+ and Pb2+. This behavior is related to the properties of metals and on the physical - chemical characteristics of the environment, checked with statistical analysis Cluster, Pearson and principal component analysis (PCA)
Fondecyt

En el presente trabajo se ha investigado la biosorción de Co (II) a partir de soluciones diluidas, usando como bioadsorbente al alga marina parda Macrosytis pyrifera. De los datos experimentales en el grado de hinchamiento muestran que el pH óptimo es 5. Del estudio de la cinética se observa que el tiempo óptimo es 60 min para la biomasa sin tratar y 15 min para la biomasa pre-tratada. Además, se observó que el grado de hinchamiento para la biomasa pre-tratada es menor que la biomasa sin tratar, ya que al reticularla con Ca+2 forma CaAlg que es insoluble en agua. Los resultados experimentales muestran que los parámetros óptimos para el proceso de biosorción son: pH=5, tamaño de partícula menor de < 180 um y cantidad de biomasa de 0,3 g. Además, del estudio de la cinética del proceso de biosorción se determinó que el tiempo óptimo es de 1,5 horas. Usando la ecuación de Langmuir se obtiene que la capacidad máxima de biosorción es 47,80 mg/g y la constante b=0,0114.
--- In the present work, the biosorption of Co (II) from diluted solutions was investigated by Macrosystis pyrifera brown seaweed. According to experimental data in the swelling grade shown the optimum pH of 5. The time optimum of the kinetic of the biomass without pre-treatment was 60 min and 15 min for the biomass pre-treatment. The swelling grade for the biomass pre-treatment is smaller than the biomass without pre-treatment, because the reticulation with Ca+2 form CaAlg which is insoluble in water. According to experimental data, the optimum conditions of biosorption were found to be: pH of 5, biomass particle size <180 um and mass of biosorbent of 0,3 g. Furthermore, the time optimum of the kinetic in the biosortion process was 1,5 hours. According to the pattern Langmuir, the maximum capacity of biosorption was 47,80 mg/g and the constant b=0,0114.
Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor
El documento digital no refiere asesor
Estudia la adsorción del surfactante sódico dodecilbenceno sulfonato (SDBS) usando grafeno (rGO) para eliminar este aniónico tensoactivo del agua para evitar la contaminación por este tipo de tensoactivo. El problema es que los surfactantes (detergentes) se eliminan en las aguas residuales causando contaminación del agua por eutrofización, un surfactante aniónico es ampliamente utilizado en la industria química (papel, textil, petróleo, etc.) y domésticamente es el surfactante de sodio dodecilbenceno sulfonato, que debe eliminarse de las aguas residuales. Se presenta un estudio de detalle del mecanismo de adsorción del dodecilbenceno de sodio sulfonato (SDBS) en solución acuosa sobre grafeno (rGO), se consideran tanto datos termodinámicos y cinéticos. Se realiza una comparación entre la adsorción de sitio único y dual; se demuestra que el mecanismo de sitio dual está fuertemente favorecido sobre el sitio único convencional. Para este propósito, la ecuación isoterma para la adsorción de sitio dual se deriva por primera vez y se reportan los coeficientes de la tasa de adsorción y desorción de sitio dual, en base a un enfoque de análisis de regresión mejorado. Se identifica una temperatura óptima de 298 K, considerando las cantidades iniciales de SDBS bajas y altas. Además, se demuestra que la presencia inicial de cloruro de sodio permite reducir el tiempo de contacto de 30 a 10 horas. Por lo tanto, el sistema de adsorción bajo investigación se muestra atractivo para el tratamiento de corrientes de aguas residuales de relevancia industrial. Como resultado de esta investigación, se publicó un artículo científico titulado Nuevos conocimientos en el tratamiento de aguas residuales con grafeno: adsorción de doble sitio por sodio dodecilbencenosulfonato en la revista Industrial & Engineering Chemistry Research, Volumen 55, páginas 9387-9396, 2016.
Tesis

Memoria para optar al título de Químico
En esta Memoria de Título se estudió la desorción de los iones Zn(II) y Cu(II) mediante soluciones acuosas ácidas, desde microcápsulas poliméricas empacadas en reactores del tipo columnas continuas. La etapa de desorción corresponde a la etapa siguiente a la de adsorción, en las cual los metales fueron removidos desde soluciones acuosas mediante complejación con los extractantes PC-88A y LIX-860 N-IC inmovilizados en la matriz polimérica. La síntesis de microcápsulas hidrofóbicas en base a la matriz polimérica (SEGDMA) mediante un proceso de polimerización radicalaria in situ resultó ser simple y efectiva. En el caso del extractante organofosforado, este fue incorporado durante la síntesis. En cambio el extractante LIX-860 N-IC fue impregnado en la MC mediante ayuda de un solvente, una vez que la matriz polimérica fue obtenida. El análisis estructural indicó que ambos tipos de microcápsulas presentan una forma esférica y una superficie rugosa que beneficia el número de sitios activos para la adsorción, con una distribución de tamaño homogéneo en torno a los 150-200 μm. Los resultados de desorción de Zn(II) y Cu(II) desde las microcápsulas indican que esta etapa es muy rápida, requiriéndose de una solución acuosa de desorción con la suficiente acidez para producir la ruptura del complejo metal-extractante inmovilizados en la microesferas. El uso de columnas de mayor altura y que contienen por tanto una mayor cantidad de microcápsulas, y el hacer circular la solución de desorción a una menor velocidad de flujo, permiten alcanzar grados mayores de desorción, debido probablemente al favorecerse el tiempo de residencia de la solución en la columna, permitir un mayor contacto entre las fases participantes, provocar un aumento de los sitios activos para la desorción y al reducirse la resistencia a la difusión de los iones hidrógenos en la película acuosa vecina a la interfase de los adsorbentes. Un modelo cinético de desorción de primer orden correlacionó bastante bien los datos experimentales observados con aquellos calculados por la ecuación predictiva
It was studied the desorption of Zn(II) and Cu(II) ions using acid aqueous solutions, from microcapsules packed in continuous columns-type reactors. Desorption step corresponds to the following stage to the adsorption step, where the metals are removed from feed aqueous solutions by complexation with the extractans PC-88A y LIX-860 N-IC immobilized onto the polymeric matrix. The synthesis of hydrophobic microcapsules based on the copolymer S-EGDMA, and obtained by means of an in situ radicalary polymerization method, was simple and effective. The alkylphosphonic extractant was directly added during the synthesis meanwhile the chelating compound LIX-860 N-IC was impregnated in the microcapsule using a solvent once the polymeric matrix was prepared. The analysis of structure of both type of microcapsules showed that they have spherical shape and a rough Surface which enhance the number of sorption active sites, having an homogeneous size distribution size around 150-200 μm. Results of Zn(II) and Cu(II) desorption from microcapsules indicate that this step is very fast being necessary the use of a desorption aqueous solution having an enough acidity to break up the metal-extractant complex retained onto the microcapsule. The employ of higher columns that obviously contain a great amount of microcapsules and to make circulate the desorption solution at lower flowrate, would assure higher extent of desorption, likely due to the residence time of solution through the column is increased and allowing a better contact between the participant phases. Furthermore, such combination of variables would provoke an enlargement of sorption active sites and would reduce the diffusion resistance of the hydrogen-ions in the aqueous film close to the interface of the sorbents. A first-order desorption kinetics model correlated fairly well the experimentally observed data with those calculated by the predictive equation
Fondecyt

Doctor en Química
Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento en el Repositorio Académico, hasta diciembre de 2015
Los bifenilos policlorados (PCBs) son compuestos orgánicos sintéticos considerados altamente peligrosos, cuyo uso fue prohibido durante la década de 1970. Debido a su presencia en diversas matrices medioambientales y a la capacidad que tienen de bioacumularse, se hace necesaria su determinación rápida y confiable. Con este propósito, se han desarrollado diversas técnicas basadas en la extracción sólido-líquido, con el inconveniente empleo de grandes cantidades de solventes. Con el propósito de disminuir el alto uso de solventes y aumentar la eficiencia de las actuales técnicas de extracción de PCBs, se propone el uso de una metodología de micro-extracción en fase sólida, en la forma de disco rotatorio (RDSE) recubierto con distintas fases de extracción/preconcentración como PDMS (Polidimetilsiloxano), PMVQ (Fenil vinil metill polisiloxano), C18 y MWCNT (Nanotubos de carbono de multi pared) para el tratamiento de muestras acuosas y posterior cuantificación a través de cromatografía gaseosa acoplada a detector de captura electrónica (GC-ECD), además del uso de detector de masas para confirmación de las señales cromatográficas. Se optimizaron las variables que afectan el proceso de extracción de los analitos desde muestras acuosas, como tiempo de agitación, cantidad de metanol y cloruro de sodio, además del volumen de muestra. Se aplicó el diseño experimental “compuesto central entrado en las caras” para el estudio de la cantidad de metanol y cloruro de sodio, a través de la superficie de respuesta múltiple o deseabilidad de Derringer se obtuvieron valores óptimos de 20% de metanol y 0% de NaCl. Respecto volumen de muestra, se encontró mayor eficiencia con 10 mL., siempre utilizando una velocidad de rotación constante de 1250 rpm., y 45 minutos de desorción con metanol. Con las condiciones anteriores, se estudió el tiempo de extracción, obteniéndose 200 min. para PDMS, 120 min. para C18, 80 min. para MWCNT y 100 min. para PVMQ. Una vez obtenidas las condiciones optimizadas, se obtuvieron porcentajes de recuperación de PCBs desde un 52,8% hasta un 112,2% dependiendo de la fase usada para la extracción y del tipo de PCBs estudiado. Teniendo optimizada la etapa de extracción, posteriormente se utilizó RDSE con PDMS en una de sus caras, para determinar la biodisponibilidad de PCBs desde muestras de suelo, en este caso el suelo fue lixiviado con CaCl2 0,01 M. durante un período de 2000 minutos a 150 rpm en un agitador recíproco en una relación de 1:2 (suelo : solución extractante), para posteriormente ser centrífugado por 10 minutos a 2500 rpm separando el suelo del sobrenadante, en este último se introduce el disco de teflón recubierto en una de sus caras con PDMS y se extraen los PCBs mediante las condiciones de trabajo optimizadas en la etapa anterior (10 mL de muestra, 200 min. de agitación, 20% metanol y 0% de cloruro de sodio). Este proceso se validó con la cantidad de PCBs absorbidos por plantas de trigo, a las que se les extrajo los PCBs mediante extracción con ultrasonido y posterior limpieza con ácido sulfúrico concentrado, obteniéndose buenas correlaciones lineales para la mayoría de los analitos de interés, siendo el método propuesto en esta investigación, una propuesta adecuada para la estimación de la de la fracción biodisponible de bifenilos policlorados en muestras de suelo mediante el uso de RDSE con PDMS como fase extractante
Polychlorinated biphenyls (PCBs) are a group of synthetic organic compounds considered highly dangerous, which have been banned at the end of the 1970s. Due to their presence in various environmental matrices and their ability to bioaccumulate, it is necessary to develop rapid and safe analytical methods for their determination. As a result, in liquid samples several techniques have been developed based mainly on solid-phase extraction, to replace the liquid-liquid extraction techniques developed earlier. In order to diminish the high use of solvent and increase efficiency of current extraction techniques of PCBs, the use a solid-phase microextraction is proposed in this work using a rotating-disk sorptive extraction (RDSE) device covered with different low-polarity sorptive phases for extraction and preconcentration of PCBs. The assayed phases were: polydimethylsiloxane (PDMS), phenyl methyl vinyl silicone (PMVQ), octadecyl modified silica (C18) and multi-walled carbon nanotubes (MWCNT). This method was developed for the treatment of aqueous samples, and the different analytes were determined by gas chromatography (GC) with electron capture detector (ECD). In addition a selective mass detector was used for confirmation purposes. The variables affecting the extraction process were optimized such as: stirring time, quantity of methanol and sodium chloride as matrix modifiers, and sample volume. An experimental design, called central composite face-centered (CCF) was applied, to study the quantity of methanol and sodium chloride. Using Derringer's multi-response surface method, the optimal values were of 20% of methanol and 0% of NaCl. With respect to sample volumes, it was found that for 10 mL the extraction was more efficient always using a constant rotational velocity of the disk of 1250 rpm and 45 min of analyte desorption with methanol. Under these conditions, the extraction time profile for the analytes were obtained, with equilibrium times of 200 min for PDMS, 120 min for C18, 80 min for MWCNT and 100 min for PMVQ. Once this condition was achieved, recoveries of the PCBs were obtained from 52.8% to 112.2% depending on the extraction phase used and PCB's type studied. RDSE with a phase of PDMS was used to determine the bioavailability of PCBs in soil samples. In this case, the soil was leached with 0.01 M CaCl2 during 2000 min to 150 rpm in a reciprocal shaker with a 1:2 ratio (soil: extraction solution) and later it was centrifuged for 10 min to 2500 rpm. After centrifugation, a rotating Teflon disk coated with a PDMS film on one of its surfaces was included and finally PCBs are extracted through the previously selected conditions. (10 ml of sample, 200 min of stirring, 20% methanol and 0% sodium chloride). A good linear correlation between the results obtained through this method with those obtained by determining the amount of PCBs absorbed by wheat plants. Consequently the proposed biomimetic method is a good proposal to determine the bioavailable fraction of PCBs in soil samples using the RDSE with PDMS as extraction phase
Conicyt Fondecyt

La capacidad de adsorción de las cenizas volantes como adsorbente de metales pesados se presenta como una alternativa barata y eficaz en su eliminación. La presencia de metales pesados en el medio ambiente es de gran preocupación debido a su toxicidad, tendencia a la bioacumulación, amenaza a la salud y al medio ambiente. Numerosos residuos pueden contener este tipo de metales entre ellos se encuentran los lodos de depuradora de aguas residuales. Actualmente, la existencia de metales pesados en lodos de depuradora limita su valorización como fertilizante en agricultura. Una solución de bajo coste para disminuir la presencia de éstos sería la aplicación de cenizas volantes. Sin embargo esta medida puede generar un residuo con una cantidad de metales pesados que precisen de un tratamiento para la inmovilización de los metales. La construcción puede convertirse en un sector con potencial de aprovechamiento de estos residuos por dos motivos. Primeramente, por el carácter hidráulico y puzolánico que presentan las cenizas volantes para su uso como adición en hormigones. En segundo lugar, por las evidencias que existen en relación a la eficacia de tratamientos de estabilización/solidificación de metales pesado mediante materiales de base cemeticea. El objetivo principal de este estudio fue caracterizar las propiedades químicas, físicas y ambientales de cenizas volantes de biomasa con metales pesados adsorbidos para su uso como adición en hormigón. Se emplearon muestras de cenizas volantes de biomasa de diferente naturaleza y un tratamiento sencillo basado en inmersión mediante filtro y agitación. Técnicas instrumentales como la espectroscopía de fluorescencia de rayos X y la termogravimétria se utilizaron para determinar la absorción de metales y su composición química. El índice de actividad, cantidad de agua necesaria para las cenizas, tiempo de fraguado, modulo de finura y estabilidad de volumen también se evaluaron para conocer sus propiedades físicas. La lixiviación de muestras de morteros con cenizas volantes con metales adsorbidos se realizó con el objetivo de clasificarlo desde el punto de vista de su peligrosidad medioambiental. La caracterización química demostró que la mayor adsorción de de metales pesados correspondían el Zn, Cu y Pb. Las cenizas volantes con metales absorbidos presentaron una reducción de cantidad de agua necesaria para la mezcla y valores del índice de actividad en el entorno a los obtenidos con cenizas volantes sin presencia de metales pesados absorbidos. La lixiviación demuestra que los parámetros determinados se encuentran debajo de los límites establecidos por la DIN 384-14-S4. DOI: http://dx.doi.org/10.4995/HAC2018.2018.5529