Estudio de la cinética de adsorción de un fármaco empleando biocarbón de cáscara de cacao (Theobroma cacao L.) como alternativa para el tratamiento de aguas residuales sintéticas.
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| Опубликовано: |
2024
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Al biocarbón obtenido se le realizo un lavado básico con la finalidad de retirar y/o eliminar compuestos inorgánicos e impurezas. El biocarbón obtenido y posteriormente lavado se los sometieron a diferentes análisis de caracterización como lo son: pH de punto de carga cero, área superficial (BET), análisis termogravimétrico y espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR). Seguidamente, se evaluó el proceso de adsorción de Loratadina por medio de un estudio secuencial y variado. Iniciando con el estudio preliminar sobre la influencia del pH (ácido, neutro y básico) en una fase líquida, la siguiente fase experimental se estudió la influencia de la dosis del biocarbón (5, 25, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200 mg) y como última fase se estudió la influencia de la concentración del fármaco (1, 5, 10, 20, 40 ppm) y del tiempo de contacto (0, 1, 5, 10, 15, 20, 40, 60, 80, 100, 120 minutos), determinado así, las mejores condiciones para el proceso de adsorción son: pH de 6, 50 mg de biocarbón, 40 minutos, 10 ppm de concentración adsorbato. Finalmente se evaluó el proceso cinético mediante los modelos de pseudo primer orden, pseudo segundo orden, Elovich y Weber & Morris de modelo de difusión intrapartícula, así también el equilibrio por medio de isotermas de adsorción de Langmuir, Freundlich, Sips y Toth. El modelo cinético de pseudo segundo orden presenta valores más altos de R2 a comparación con los otros modelos y los modelos de equilibrio de Sips (R2=0,960) y Toth (R2=0,959) se ajustan de mejor a los datos experimentales, estos modelos describen de manera aproximada un sistema de adsorción química y una superficie heterogénea respectivamente.Study of the adsorption kinetics of a drug (Loratadine) using biochar obtained from cacao (Theobroma cacao L.) shells as a potential alternative for treating synthetic wastewater. Initially, the raw material was prepared and conditioned through natural drying, crushing, and sieving. The pyrolysis process then began by placing the biomass in a quartz reactor and subjecting it to microwave heating (720W – 15 minutes). The resulting biochar was washed with a basic solution to remove inorganic compounds and impurities. The washed biochar was then characterized through various analyses, including the pH at the point of zero charge, surface area (BET), thermogravimetric analysis, and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Subsequently, the adsorption process of Loratadine was evaluated through a sequential and varied study. The preliminary phase investigated the influence of pH (acidic, neutral, and basic) in a liquid phase. The next experimental phase, the effect of biochar dosage (5, 25, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200 mg) was studied. Finally, the last phase explored the influence of drug concentration (1, 5, 10, 20, 40 ppm) and contact time (0, 1, 5, 10, 15, 20, 40, 60, 80, 100, 120 minutes). The optimal conditions for the adsorption process were determined to be: pH 6, 50 mg of biochar, 40 minutes of contact time, and a 10 ppm adsorbate concentration. Finally, the kinetic process was evaluated using pseudo-first-order, pseudo-second-order, Elovich, and Weber & Morris intraparticle diffusion models. Additionally, adsorption equilibrium was assessed through Langmuir, Freundlich, Sips, and Toth isotherms. The pseudo-second-order kinetic model presented the highest R² values compared to other models, while the Sips (R² = 0.960) and Toth (R² = 0.959) equilibrium models best fit the experimental data, suggesting a chemical adsorption system and a heterogeneous surface, respectively.PregradoIngeniero(a) Químico(a)Universidad Central del EcuadorFacultad de Ingeniería QuímicaQuitoIngeniería QuímicaCabrera Maldonado, Elvia VictoriaLópez Terán, Jorge Luis2024-12-18T14:05:30Z2024-12-18T14:05:30Z2024Trabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aaTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion91 páginas.application/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/octet-streamélez Cárdenas, L. (2024). Estudio de la cinética de adsorción de un fármaco empleando biocarbón de cáscara de cacao (Theobroma cacao L.) como alternativa para el tratamiento de aguas residuales sintéticas. Universidad Central del Ecuador. Disponible en: https://www.dspace.uce.edu.ec/handle/25000/35660https://www.dspace.uce.edu.ec/handle/25000/35660spaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositorio de la Universidad Central del Ecuadorinstname:Universidad Central del Ecuadorinstacron:UCE2024-12-20T08:00:58Zoai:dspace.uce.edu.ec:25000/35660Institucionalhttp://www.dspace.uce.edu.ec/Universidad públicahttps://www.uce.edu.ec/http://www.dspace.uce.edu.ec/oai.Ecuador...opendoar:24872024-12-20T08:00:58Repositorio de la Universidad Central del Ecuador - Universidad Central del Ecuadorfalse |
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