Adsorción de plomo (II) en solución acuosa y tiempo de agitación utilizando bagazo de caña de azúcar en sistema batch

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dc.contributor.advisorRivero Corcuera, José Martin
dc.contributor.authorDíaz Tucto, José Jhean Carlos
dc.contributor.authorRodríguez Vaca, Jean Carlo
dc.date.accessioned2023-10-23T19:13:10Z
dc.date.available2023-10-23T19:13:10Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractEsta investigación tuvo como objetivo estudiar la influencia de la dosificación del polvo de bagazo de caña de azúcar y el tiempo agitación sobre el comportamiento del porcentaje y capacidad de adsorción de Pb (II) en medios acuosos mediante un sistema batch. El material adsorbente fue obtenido de la agroindustria CASA GRANDE S.A. Los ensayos se llevaron a cabo en Laboratorio de Química Analítica de la Escuela Profesional de Ingeniería Química. Para investigar la dosificación de biomasa sobre la capacidad de adsorción de Pb (II), se modelaron las isotermas de adsorción de Langmuir y Freundlich, las cuales fueron previamente ensayadas con diferentes concentraciones iniciales de Pb (II), de 986 ppm o 0.986 %. Para determinar el efecto del tiempo de adsorción se desarrolló un diseño de bifactorial con una duración de 30 a 75 min y se desarrollaron modelos cinéticos de pseudoprimer, segundo y pseudo-segundo orden, que permitió encontrar las constantes de velocidad y con ello se determinó el comportamiento de adsorción de Pb (II) en el tiempo, de igual manera este tratamiento fue complementado con análisis estadístico ANOVA. Finalmente, los resultados experimentales permitieron determinar la capacidad de adsorción en el equilibrio (52.43 mg Pb+2. g-1 bagazo), entre el adsorbato (Pb+2) y adsorbente (polvo de bagazo de caña), también con las isotermas modeladas se logró ajustar la máxima capacidad adsorbida de Pb (II) al modelo de Langmuir y, por último, se halló la velocidad óptima de adsorción de Pb (II) a través de la comparación de los errores de análisis de regresión de los modelos cinéticos (modelo pseudo-cuadrático con 0,02178 g polvo bagazo caña azúcar/ mg Pb (II)* min).
dc.description.tableofcontentsINDICE DE CONTENIDO DEDICATORIA ..................................................................................................... iii AGRADECIMIENTOS........................................................................................... v RESUMEN.............................................................................................................. xi ABSTRACT........................................................................................................... xii I. INTRODUCCIÓN................................................................................ 13 1.1. Realidad problemática .......................................................................... 13 1.2. Antecedentes......................................................................................... 14 1.3. Fundamento teórico .............................................................................. 19 1.3.1 Contaminación del agua por plomo...................................................... 19 1.3.2 Adsorción ............................................................................................. 19 1.3.2.1 Tipos de Adsorción............................................................................... 20 1.3.2.1.1 Adsorción física.................................................................................... 20 1.3.2.1.2 Adsorción química................................................................................ 21 1.3.3 Adsorción con biomasas....................................................................... 22 1.3.4 Factores que afectan la adsorción......................................................... 23 1.3.4.1 Factores que afectan al adsorbente....................................................... 23 1.3.4.2 Propiedades de la disolución ................................................................ 26 1.3.5 Modelo cinético de adsorción............................................................... 28 1.3.5.1 Modelo cinético para pseudo primer orden .......................................... 28 1.3.5.2 Modelo cinético de Ritchie’s de segundo orden................................... 29 1.3.5.3 Modelo cinético pseudo segundo orden............................................... 30 1.3.6 Isotermas de adsorción ......................................................................... 31 1.3.6.1 Isoterma de Freundlich ......................................................................... 31 1.3.6.2 Isoterma de Langmuir........................................................................... 32 1.4. Justificación .......................................................................................... 33 1.5. Problema ............................................................................................... 34 1.6. Hipótesis............................................................................................... 35 1.6.1 Hipótesis General ................................................................................. 35 1.6. Objetivos............................................................................................... 35 1.6.2 Objetivos específicos............................................................................ 35 II. MATERIAL Y MÉTODOS................................................................. 36 viii 2.1. Materiales, equipos y reactivos ............................................................ 36 2.1.1 Materia prima ....................................................................................... 36 2.1.2 Insumos y reactivos.............................................................................. 36 2.1.3 Materiales de laboratorio ...................................................................... 36 2.1.4 Instrumentos y equipos......................................................................... 36 2.2. Diseño de la investigación .................................................................... 37 2.2.2 Obtención de la materia prima ............................................................. 37 2.2.3 Preparación del adsorbente................................................................... 38 2.2.4 Preparación del adsorbato..................................................................... 38 2.2.5 Determinación de la concentración de Pb (II) en solución................... 39 2.2.6 Isotermas de adsorción ......................................................................... 39 2.2.7 Cinética de adsorción ........................................................................... 41 2.2.8 Análisis estadístico ............................................................................... 42 III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN.......................................................... 43 3.1. Isotermas de adsorción ......................................................................... 43 3.1.1 Isoterma de Freundlich ......................................................................... 48 3.1.2 Isoterma de Langmuir........................................................................... 51 3.2. Estudio cinético para proceso de adsorción de Pb (II)......................... 55 3.2.1 Cinética de adsorción de Pb (II): influencia de la dosis del adsorbente55 3.2.2 Análisis de Varianza ............................................................................. 59 3.2.3 Cinética de adsorción ........................................................................... 60 3.2.3.1 Cinética de Pseudo Primer Orden para adsorción de Pb (II): influencia de la cantidad del adsorbente (x).......................................................... 61 3.2.3.2 Cinética de pseudo segundo orden de adsorción de Pb (II): influencia de la dosis del adsorbente (X) .............................................................. 64 3.2.3.3 Cinética de segundo orden para adsorción de Pb (II) influencia de la cantidad del adsorbente (X).................................................................. 67 CONCLUSIONES................................................................................................. 71 RECOMENDACIONES........................................................................................ 72 REFERENCIAS..................................................................................................... 73 ANEXO .............................................................................................................. 79
dc.formatapplication/pdf
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14414/19009
dc.language.isoes
dc.publisherUniversidad Nacional de Trujillo. Fondo Editorial
dc.publisher.countryPE
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectADSORCIÓN::Ingeniería Química
dc.subject.ocdehttps://purl.org/pe-repo/ocde/ford#1.00.00
dc.titleAdsorción de plomo (II) en solución acuosa y tiempo de agitación utilizando bagazo de caña de azúcar en sistema batch
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.versioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersion
renati.advisor.dni42611004
renati.advisor.orcid0000-0003-1009-5712
renati.author.dni74610509
renati.author.dni70009470
renati.discipline531026
renati.jurorRuiz Benites, Segundo Domingo
renati.jurorMecola Guadiamos, Nilton Richard
renati.jurorCastillo Rodríguez, Luis Miguel
renati.jurorRivero Corcuera, José Martin
renati.levelhttp://purl.org/pe-repo/renati/level#tituloProfesional
renati.typehttp://purl.org/pe-repo/renati/type#tesis
thesis.degree.grantorUniversidad Nacional de Trujillo. Facultad de Ingeniería Química
thesis.degree.nameIngeniero Químico
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