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KINETIC MODELING OF LIQUID-PHASE ADSORPTION OFREACTIVE DYES AND METAL IONS ON CHITOSAN
Héctor Macías Ibáñez Operaciones unitarias II
04-Abril-2013
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Modelación cinética de adsorción en fase líquida de iones metálicos y colorantes reactivos en
quitosano.
FENG-CHIN WU,
Department of Chemical Engineering, Lien-Ho Institute of Technology, Taiwan.
RU-LING TSENG,
Department of Safety, Health and Environmental Engineering, Lien-Ho Institute of Technology , Taiwan.
RUEY-SHIN JUANG, Department of Chemical Engineering, Yuan Ze University, Taiwan.
Vol. 35, No. 3, pp. 613-618, 2001
2001 Elsevier Science Ltd. All rights reserved
Printed in Great Britain
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Índice
Resumen
Introducción
Materiales y métodos
Modelos cinéticos de adsorción
Resultados y discusión
Conclusiones
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Resumen
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Resumen
Investigar mecanismo de adsorción en quitosano: 3 colorantes reactivos y Cu (II) en agua. Agente complejante. T=30°c
Tres simplificaciones: 1.- Pseudo 1er. Orden 2.- Pseudo 2do. Orden 3.- Modelo difusión intraparticular
A+B=CV=KCaCb; Cb=cte K=kCb
V=KCa
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Introducción
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Introducción
Quitosano (biopolímero): Desacetelización de la quitina (hongos, exoesqueleto crustáceos)
Propiedades: hidrofobia, biodegradabilidad, adsorbente (amino –NH2 Hidróxido –OH), Interacciones electrostáticas.
Económicamente más atractivo que el C activado.
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Introducción Uso industrial: Remover-adsorber- Colores- Materias orgánicas e inorgánicas- Metales (industrias electrónicas)
Objetivo: Estudiar Procesos adsorciónModelos no prácticos
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Materiales y métodos
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Materiales y métodos
Quitosano: partículas (0.335,0.505,0.715mm dp)
Colorantes reactivos: Japón- Sumifix super scarlet, Reactive Red 222 (RR222)- Sumifix Super Yellow 3RF( RY145)- Sumifix Super Navy Blue (RB222)
CuSO4, NaOH(aumentar sol. ag. Com. Agua), EDTA (acido etilendiaminotetraacético)
Agua desionizada
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Materiales y métodos Procedimiento Experimental-Vaso precipitado (D=100mm, H=130mm)- Sln. acuosa= 0.6 dm3 (agitación 500rpm,
6palas)- Añadió quitosano, a intervalos de tiempo se
tomaron muestras de 5ml.
- C colores: Espectrofotómetro (Hitachi Mod U-2000)
- C Cu(II): Esp. Adsorción atómica(Shimadzu AA6)
- qt= (Co-Ct)/ms qt=soluto adsorbido(g/kg)- ms= área específica
(kg/m3)
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Modelos cinéticos de adsorción
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Modelos cinéticos de adsorción Pseudo Primer orden dqt/dt=k1(qe-qt)
Integración definida, aplicando condiciones iniciales:
qt=0 a t=0 y qt=qt a t=t
log(qe-qt)=log qe-(k1/2.303)t
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Modelos cinéticos de adsorción
Pseudo segundo orden dq/dt=k2(qe-qt)”2
Integrando definidamente, mismas condiciones:
t/qt=(1/K2qe”2)+(1/qe)t
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Modelos cinéticos de adsorción Modelo de difusión intraparticular
Enfoque fraccional a cambios de equilibrio
Adsorción ocurre en los siguientes pasos:• Adsorción en superficie de partícula• Difusión intraparticular• Equilibrio final
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Resultados y discusión
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Resultados y discusión
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Resultados y discusión
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Resultados y discusión
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•Mecanismos de adsorción
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Mecanismos de adsorción
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Mecanismos de adsorción
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Mecanismos de adsorción
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Conclusiones Experimentos realizados a T=30°C1.- Concentración Colorantes: 200g/m3 Cu (II): 5.05 mol/m3 -Adsorción de colorantes y Cu(II) libre: Modelo Difusión Intraparticular
2.- -Kp2, adsorción RR222 decrece con el aumento de tamaño de partícula de quitosano.
- Cu(II) libre, adsorción aumenta con el incremento inicial de soluto.
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Gracias por su atención