Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/23077
Título : Funcionalización de carbón activado con nano partículas de cobre para la adsorción de Arsénico en aguas provenientes de la parroquia “Toacaso” Latacunga mediante una columna de lecho fijo
Autor : Cabezas Hinojosa, Daniela del Rocío
Director(es): Arias Arias, Fabián Ernesto
Tribunal (Tesis): Silva Yumi, Jorge Efren
Dalgo Flores, Violeta Maricela
Palabras claves : INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA QUÍMICA;DESCONTAMINACIÓN;AGUA POTABLE;NANOPARTÍCULAS DE COBRE;MODELO DE THOMAS;MODELO DE YOON-NELSON
Fecha de publicación : ago-2024
Editorial : Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citación : Cabezas Hinojosa, Daniela del Rocío. (2024). Funcionalización de carbón activado con nano partículas de cobre para la adsorción de Arsénico en aguas provenientes de la parroquia “Toacaso” Latacunga mediante una columna de lecho fijo. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Identificador : UDCTIPEC;20T01923
Abstract : Water pollution by toxic elements such as arsenic is crucial today due to increasing demand for consumption. This research aimed to functionalize activated carbon with copper nanoparticles for arsenic adsorption in water from the "Toacaso" parish, Latacunga, using a fixed-bed column as a viable alternative for arsenic reduction in water. The study began with a literature review to establish the research's starting point. Activated carbon was functionalized with copper nanoparticles to serve as an adsorbent material in a fixed-bed column, allowing determination of adsorption parameters for real-scale application. Hydrothermal treatment at 400°C facilitated the incorporation of nanoparticles into the activated carbon's nano architecture, confirmed by scanning electron microscopy analysis. Arsenic adsorption levels were evaluated by passing a 10 ppm arsenic contamination through a fixed-bed column with 20 liters of water, yielding breakthrough adsorption curves with stationary removal efficiency of 97.59% and dynamic removal of 34.37%. Different models, such as the Double Thomas and Yoon-Nelson models, were applied to analyze the breakthrough curve, resulting in constants: kTH1 x104 = 0.00715 mL min-1 mg-1, kTH2 x104 = 0.00731 mL min-1 mg-1 for the Double Thomas model, and kYN = 0.2 H-1 for the Yoon-Nelson model. The material demonstrated rapid surface adsorption, achieving 50% arsenic concentration reduction in under 2 hours and 80% in 2.5 hours. It is advisable to use personal protective equipment when handling nanomaterials.
Resumen : La contaminación del agua por elementos tóxicos como el arsénico es de suma importancia en la actualidad por la creciente demanda de la misma para su consumo; esta investigación buscó funcionalizar carbón activado con nano partículas de cobre para la adsorción de Arsénico en aguas provenientes de la Parroquia de “Toacaso” Latacunga mediante una columna de lecho fijo, como alternativa viable para la reducción del arsénico en el agua, iniciando con una revisión bibliográfica para determinar el punto de partida de la investigación, continuando con la funcionalización del carbón activado junto con nanopartículas de cobre, para ser utilizado como un material adsorbente dentro de una columna de lecho fijo, que permitió obtener los parámetros de adsorción para validar su aplicación a escala real. Para esto se realizó un tratamiento hidrotérmico a 400°C logrando que las nanopartículas ingresaran por la nanoarquitectura del carbón activado, verificando su funcionalización mediante un análisis en un microscopio electrónico de barrido. Para analizar el nivel de adsorción del material se procedió a reproducir una contaminación de 10 ppm de arsénico en 20 litros de agua, que atravesó la columna de lecho fijo para obtener las curvas de ruptura de adsorción, alcanzando un porcentaje de remoción del 97,59% en estacionario y 34,37% en dinámico. También se realizó diferentes modelos para el análisis de la curva de ruptura como de doble Thomas y Yoon-Nelson, en los cuales se encontraron sus constantes: kTH1 x104 = 0.00715mLmin-1mg-1 y kTH2 x104 = 0.00731mLmin-1mg-1 para el modelo de doble Thomas y kYN = 0.2 H-1 para el modelo de Yoon-Nelson. Demostrando que el material tiene una buena adsorción superficial rápida pues en menos de 2 horas se logra reducir el 50% de la concentración de arsénico y en 2,5 horas el 80%. Es recomendable utilizar equipos de protección personal para los nanomateriales.
URI : http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/23077
Aparece en las colecciones: Maestrias: Modalidad Proyectos de Investigación y Desarrollo

Ficheros en este ítem:
Fichero Descripción Tamaño Formato  
20T01923.pdf1,79 MBAdobe PDFVista previa
Visualizar/Abrir


Este ítem está sujeto a una licencia Creative Commons Licencia Creative Commons Creative Commons