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Universidad Autónoma de San Luis PotosíFacultad de Ingeniería
Ingeniero Agroindustrial
Título del proyecto:“Eliminación de Pb (II) en solucion acuosa a partir
de desechos Agroindustriales”
Alumna: Kenia Vidalhy Espericueta SoriaAsesores: Iván Martínez Costa, Ma. Selene Berber Mendoza
CONTENIDO
I. INTRODUCCIÓNII. ANTECEDENTESIII. MATERIALIV. OBJETIVO GENERALV. OBJETIVOS ESPECIFICOSVI. DIAGRAMA GENERAL DE ADSORCIÓNVII. METODOLOGIAVIII. RESULTADOSIX. CONCLUSIONESX. BIBLIOGRAFIA
I. INTRODUCCIÓN
La contaminación es un cambio perjudicial en las característicasfísicas, químicas o biológicas del aire, la tierra o el agua, quepuede afectar nocivamente la vida humana o la de especiesbeneficiosas, (Orden E, 2004).
TIPOS DE CONTAMINACIÓN
AGUA AIRE TIERRA
(Dangervil A, 2010)
Según la OMS (2000), el agua está contaminada cuando su composición sehaya alterada de modo que no reúna las condiciones necesarias para eluso al que se la hubiera destinado, en su estado natural.
PRINCIPALES METALES CONTAMINANTES DEL AGUA:
PLOMOCROMO ARSÉNICO CADMIO FLÚOR COBRE
(Arce García, 2000).
I. INTRODUCCIÓN
REGIONES MINERAS•San Luis Potosí•Sierra De Catorce•Charcas•Guadalcázar•Ahualulco•Santo Domingo •Villa De Ramos•Venegas
Las actividades mineras y Metalúrgicas producen aguasresiduales que contienen metales tóxicos tales comoplomo y cadmio.(Corey G.,Galvao L., 1989)
II. ANTECEDENTES
Métodos de eliminación de metales pesados en soluciones acuosas.
adsorciónPrecipitación
químicaIntercambio
iónico
Separación por medio de
membranas
(Lin y Juan., 2002; Li y Bowman., 2001)
Adsorbente
+
++
+
+
+
++++++++
Soluto o Adsorbato
La adsorción es un proceso por el cualátomos, iones o moléculas son atrapadaso retenidas en la superficie de un material.
(Cooney, 1998)
ADSORCIÓN
La mayor ventaja de la adsorción es su efectividad en lareducción de la concentración de metales pesados a nivelesmuy bajos usando materiales biosorbentes de bajo costo(Demirbas, 2008).
Adsorbentes• Carbón activado
• Alúmina activada
• Arcillas
• Zeolitas
• Nanotubos de carbono
• Fibras de carbón activado
Biosorbentes
• Cáscara de coco
• Semilla de chile
• Bagazo de caña
• Cáscara de huevo
• Cáscara de nuez
(Agouborde, 2008).
Adsorbentes y biosorbentes convencionales
III. MATERIAL
Caña:
plantas cespitosas contallos de hasta 5 m x 2-5cm, con numerososentrenudos alargadosvegetativamente, dulcesy jugosos, desnudosabajo[1].
Obtenida en un mercado SLP
Coco:
Fruta tropical obtenidadel cocotero (Cocosnucifera). Tiene unacáscara exterior gruesa yun mesocarpio fibroso yotra interior dura, vellosa ymarrón que tiene adheridala pulpa, que es blanca yaromática. Mide de 20 a 30cm y llega a pesar 2,5 kg[2].
Recabada en un puesto. SLP
Cáscara de Coco:
Fruta tropical obtenidadel cocotero (Cocosnucifera). Tiene una cáscaraexterior gruesa yun mesocarpio fibroso yotra interior dura, vellosa ymarrón que tiene adheridala pulpa, que es blanca yaromática. Mide de 20 a 30cm y llega a pesar 2,5 kg[2].
Recabada en un puesto. SLP
Cebada:
La Cebada pertenece a lafamilia de las gramíneas.
La cebada es el cereal mejordotado de fibra (17%) y sobretodo en materia de fibrasoluble (beta glucanos).
Obtenida a partir de producción de cerveza. SLP
IV.OBJETIVO GENERAL
Eliminar Pb (II) en solución acuosa a partir dedesechos agroindustriales naturales y modificados
V.OBJETIVOS ESPECÍFICOS
•Modificar los residuos de caña, coco y cebada con ácido cítrico.
•Determinar la capacidad de adsorción de Pb (II) en soluciónacuosa sobre los adsorbentes preparados a partir de desechosagroindustriales.
•Estudiar los efectos de pH en el adsorbente que presente mayorcapacidad para remover Pb (II) de solución acuosa.
VI.DIAGRAMA GENERAL DEL PROCESO DE ADSORCIÓN
Recolección desechos
Pre-tratamiento
tamizar
oxidaciónPreparación de muestras, para
adsorción
Estudio de equilibrio en
baño cte
Obtención de muestras
después del equilibrio
Análisis de muestras en
espectrofotómetro de absorción
atómica
Resultados
VII. METODOLOGÍA
Pree tratamientoEliminar impurezas y
características orgánicas.
Material (h) °C (g)HClml
Aguaml
Bagazo de caña
2 40 80 40 760
Bagazo de coco
2 40 160 50 950
Tamización
0.19 mm
Oxidación DE LOS MATERIALES NATURALE
20 gramos de muestra de
cada desecho.
200 ml de C₆H₈O₇
Concentraciones (0.5cebada).1M y 1.5M (coco y caña). Total 5
muestras.
Calentamiento y agitación
constante a 60°C por 2 h.
Enfriamiento en agitación
constante por 3h.
Decantación de la muestra
Secado en estufa a 80°C
por 21h, y 110°C 3h.
Lavado con agua des
ionizada, hasta ajustar pH.
Secado a 80°C.
(Salazar J., 2012)
Obtención de datos experimentales del equilibrio de adsorción
25ºC
1
2
3
4
1. Baño a T cte.
2. Recirculador
3. Adsorbedor
4. Desechos
agroindustriales
20
FIG 2. CAÑA MODIFICADA 1M FIG 5. COCO MODIFICADA 1M
FIG 9. CEBADA MODIFICADA 1.5MFIG 6. COCO MODIFICADA 1.5M
FIG 3. CAÑA MODIFICADA 1.5M
FIG 1. CAÑA NATURAL FIG 4. COCO NATURAL
FIG 8. CEBADA MODIFICADA 1M
FIG 7. CEBADA NATURAL
RESULTADOS DE OXIDACIÓN
VIII. RESULTADOS
Ecuación 1.0para determinar masa del plomo adsorbido
V= volumen de la solución 0.04 L.m= 0.2 gramos.Ci= 20,40, 60, 80 ó 100 ppm.Ce= determinado por elespectrofotómetro.qe=masa de plomo adsorbida
0
2
4
6
8
10
12
14
16
CAÑA COCO CEBADAMas
a d
e P
b (
II)
adso
rbid
a, m
g/g
Material
NATURAL 1.0 M 1.5 M 0.5 M
Figura 13.
Comparación masaadsorbida con materialesmodificados y naturales.A diferentesconcentraciones, pH=7,temperatura 25ºc.
Figura 19.Isotermas de adsorción (pH= 3(verde), 5(azul) y 7(rojo)) de Pb(II) en solución acuosa sobrecebada 0.5M a T=25ªC. Las líneasrepresentan la isoterma defreundlich.
0 10 20 30 40 50 60
Concentracion de Pb (II) en el equilibrio, mg/L
0
50
100
150
200
250
300
350
Masa de P
b (II) adsorbido, mg/g
Figura 3Isotermas de adsorción (pH= 3(verde), 5(azul) y 7(rojo)) de Pb(II) en solución acuosa sobrecebada 0.5M a T=25ªC. Laslíneas representan la isotermade Langmuir.
IX. CONCLUSIONES
La isoterma de Langmuir ajusto mejor los datos experimentales yaque fue la que presento menor porcentaje de desviación. Lacapacidad de adsorción de la cebada fue mayor por un 70% que lade los bagazos naturales.La investigación arroja que el bagazo de cebada, puede serutilizada como biosorbente para la adsorción de Plomo. El pH de lasolución es el factor que más afecta la capacidad del bagazo decebada para adsorber el Pb (II), debido a que, al ser modificado elmaterial con ácido cítrico se incrementan los sitios activos y estospresentan una mayor disponibilidad para atraer y formar losenlaces.
X. BIBLIOGRAFÍA
•[fecha de consulta: 12 de Noviembre 2015], disponible en: http://www.editorial.unca.edu.ar/Publicacione%20on%20line/Ecologia/imagenes/pdf/007-contaminacion.pdf•Adsorción (s.f) m recuperado el 15 de Noviembre del 2015, de http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lic/ponce_o_e/capitulo_4.html#•Albert, L.A. (1999). Curso Básico de Toxicología Ambiental. 2ª ed., Organización Panamericana de la Salud. Organización Mundial de la Salud. Noriega Editores. México•Atilio E, Contaminación[En línea]: documento de una fuente de internet. •Basso M.C.; remoción de cadmio (II) de soluciones acuosas mediante carbón activado preparado partir de caña, 2007.•Bibiano, L. (1999). Evaluación de la zeolita clinoptilolita para la eliminación de amonio en acuicultura. Tesis de Maestría. Centro Interamericano de Recursos del Agua. Facultad de Ingeniería. Universidad Autónoma del Estado de México
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