UNIVERSIDAD DE SONORA

OPERACIONES UNITARIAS II

Los estudios de adsorción de azul de metileno con bajo

costo de Carbones activados “Kaza” preparados LUIS MIGUEL VARGAS DELGADO

10 DE OCTUBRE 2013

Los estudios de adsorción de azul de metileno con bajo costo de Carbones activados Kaza preparados

AUTOR

M. Nageswara Rao

• J. Chem. Pharm. Res., 2011, 3(5):363-375

INDICE • OBJETIVOS.

• Teorias de estudio Torres de refrigeracion• Diagrama parte experimental

• Modelo Matematico ( 8- 12)• Conclusiones

INTRODUCCION

• Durante el proceso desorción , soluto se transfiere desde la solución a la superficie de la fase sólida , donde su concentración aumenta hasta que se alcanza un equilibrio dinámico . En el equilibrio , hay una distribución definida de soluto entre las fases líquida y sólida . La concentración de los soluto ( colorante ) en el sorbente no sólo depende de la concentración de soluto en la solución , sino también en algunos parámetros que pueden influir potencialmente los equilibrios de sorción pH es probablemente el más parámetro importante que afecta a la sorción de especies iónicas .

SECCIÓN EXPERIMENTALPreparación de carbones activados :Se recogieron las materias primas , triturados en trozos pequeños , se lavó con agua y se secaron a la luz del sol durante dos días . Los materiales secos se carbonizan en flujo de nitrógeno en un uniforme horno de tubo horizontal calentado eléctricamente a 500 º C durante 4 h , se enfrió a temperatura ambiente y se suelo a 45 de malla . Estos átomos de carbono en polvo se sometieron a oxidación en fase líquida con 1NHNO3 . Después de que los carbonos se lavaron con agua doblemente destilada para eliminar el exceso de ácido y se secó a 150 º C durante 12 h . Estos carbones activados que se preparan a partir de Phaseolus trilobus ,Leucena leucocephala y Casuarina se denominan de la CNPT , NLLC y NCC respectivamente. Estos También se denominan colectivamente como carbones de Kaza después del nombre de Kaza Somasekhara Rao.

• Reactivos y aparatos:• Azul de metileno ( MB ) es suministrada por ATUL LIMITED, División de Colores , Atul 3962020 Gujarat ,

India. Todos los reactivos usados son de grado reactivo analítico . Los reactivos son preparados se indican a

continuación .• Preparación de soluciones madre de colorantes :

• Las soluciones madre de colorante reactivo seleccionado preparan por separado . 1 g de azul de metileno se pesa con precisión y se transfirió en un

matraz aforado de 1000 ml . La sustancia se disuelve en doble agua destilada y después la solución se diluye

hasta 1 litro . La solución resultante contiene 1,000 mg

Ci = concentración inicial de la solución de colorante en mg l - 1Ce = concentración de equilibrio de la solución de colorante en mg l - 1m = masa del adsorbente en gramos ( g )V = Volumen de la solución de prueba en litros ( l )

RESULTADOS Y DISCUSIÓNEfecto de la dosis de adsorbente :El estudio del efecto de la dosis de adsorbente es necesario y muy útil para encontrar la cantidad óptima de carbono que se necesitan para la eliminación de tinte . El porcentaje de eliminación de MB tinte por adsorción sobre las muestras de carbono activado a saber . , NLLC , NPTC y NCC en el intervalo de 0,1 a 4,0 g con 20 mg l - 1 concentración inicial del colorante y el tiempo de agitación de 45 min a pH 7 y a la temperatura ( 25 ± 20C ) se estudiaron por separado para tinte.

Modelo

Los resultados se presentan como porcentaje de eliminación de los resultados se presentan como porcentaje de eliminación de la dosis de colorante frente adsorbente en Figura.1 para MB y los valores correspondientes están tabulados en la Tabla 1 .

• En el caso de la eliminación de MB colorante , la eliminación de tinte aumentó desde 22 hasta 91,9 % para NLLC , 18,5-86,75 % para NPTC y el 13,9 al 83% para NCC .. Inicialmente se encontró que la tasa de eliminación de tinte para aumentar rápidamente con el aumento de la dosis de carbono y se ralentizó más tarde, cuando la dosis aumentó de 2 a 4 g en cada caso .

Efecto del tiempo de contacto :En el tiempo de contacto del sistema de adsorción juega un papel vital , independientemente de los otros parámetros experimentales que afectan a la cinética de adsorción . Con el fin de estudiar el efecto del tiempo de contacto que está relacionado con la cinética de la adsorción de tinte por las muestras de carbono adsorbente , a saber . NLLC , PNCT y NCC , los experimentos de adsorción se han llevado a cabo ( por separado) en la medida de la eliminación de colorantes en un grado óptimo concentración inicial de tinte de 20 mg l - 1 con dosis óptima ( 2 g ) de adsorbente a pH 7 y a la temperatura ( 25 ± 2 º C ) mediante la variación del tiempo de agitación de 5 a 50 min para MB colorante .

• El perfil de tiempo de adsorción de colorante MB en adsorbentes se presenta en la Figura 2 y los valores correspondientes se dan en la Tabla 2 . En caso de MB colorante , la eliminación de tinte aumentó desde 58 hasta 89,5 % para NLLC , 54,25 a 85,5 % para NPTC y 48, del 81,5% para NCC . Al aumentar el tiempo de contacto , en un principio , la eliminación porcentaje también aumentó, pero después de algún tiempo, se acercó poco a poco valor casi constante , lo que denota la consecución del equilibrio.

Variación de temperatura del aire de salida. con una tasa de flujo de aire

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El perfil de tiempo de adsorción de colorante MB en adsorbentes se presenta en la Figura 2 y los valores correspondientes se dan en la Tabla 2 . En caso de MB colorante , la eliminación de tinte aumentó desde 58 hasta 89,5 % para NLLC , 54,25 a 85,5 % para NPTC y 48, del 81,5% para NCC . Al aumentar el tiempo de contacto , en un principio , la eliminación porcentaje también aumentó, pero después de algún tiempo, se acercó poco a poco valor casi constante , lo que denota la consecución del equilibrio.

Efecto del pH :El efecto del pH de la solución de colorante en la cantidad de colorante adsorbido sobre adsorbentes de carbono se estudió mediante la variación del pH de 3 a 11 para MB colorante bajo constante proceso de parámetros es decir , la concentración inicial de la solución de tinte estándar, que es de 20 mg l - 1 , la dosis de adsorbente es de 2 g l - 1 y el tiempo de 30 y 35 min para MB contacto , a temperatura ( 25 ± 2 º C ) . Los resultados se presentan en las Tablas 4 y la influencia del pH sobre la tasa de sorción se muestra en la Figura 4 para MB .

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Conclusiones.CONCLUSIÓNEl porcentaje de eliminación de colorante aumentó con el aumento de la dosis de adsorbente , el tiempo de contacto , pero disminuyó con el aumento de la concentración inicial y el tamaño de partícula . El sistema de adsorción es dependiente del pH , la eficacia de adsorción aumentó cuando la solución cambió de ácido a condiciones alcalinas . 2 g de los tres adsorbentes se fija como la dosificación óptima de los carbonos . Con esta dosis de adsorbente óptima , tiempo de contacto es de 60 minutos para MB, con 45 μ de tamaño de partícula

Conclusiones

• Estos adsorbentes de carbón mostraron bajas capacidades de adsorción para una mayor decoloración de soluciones de tinte en proceso de ciclo continuo . La regeneración de los adsorbentes lleva a cabo cambiando el pH de la solución de ácido a alcalino . La baja eficiencia de los adsorbentes de carbono regeneradas utilizados para la eliminación adicional de tinte indica que los colorantes están fuertemente unidos a la superficie adsorbente y la disponibilidad del número de sitios activos no están mucho mayor durante la regeneración

Por su atención gracias