1. Repositorio Institucional del Tecnológico Nacional de México (RI - TecNM)
2. Tesis de Posgrado
3. Estado de México
4. Instituto Tecnológico de Toluca
5. MAESTRÍA EN CIENCIAS EN INGENIERÍA AMBIENTAL

Titre:	ADSORCIÓN DE ROJO 2 CON HIDROGELES DE Q-TPP MODIFICADOS BAJO DIFERENTES CONDICIONES DE GENERACIÓN DE PLASMA DE DESCARGA LUMINISCENTE
Auteur(s):	MUNGUIA MARTIN, JAQUELINE
metadata.dc.subject.other:	HIDROGELES Q-TPP PLASMA DE DESCARGA LUMINISCENTE
Date de publication:	2019-07-04
Editeur:	Tecnológico Nacional de México
metadata.dc.publisher.tecnm:	Instituto Tecnológico de Toluca
Description:	Se sintetizaron hidrogeles de quitosano (Q) entrecruzados con tripolifosfato de sodio (TPP), con el objetivo de remover colorante rojo No. 2 que es ampliamente usado en la industria textil, alimenticia, farmacéutica y cosmética, motivo por el cual es común encontrarlo en las aguas residuales de estas industrias. El material obtenido se expuso a plasma de descarga luminiscente (PDL) bajo diferentes condiciones con la finalidad de hallar aquellas que generaran la mayor capacidad de adsorción del colorante por el material, así como la estabilidad física del mismo a las condiciones a las que iba a ser sometido, las cuales se encontraron en 20 V, 30 minutos de exposición y [0.4%] de sulfato de sodio en la solución conductora. Los hidrogeles sin modificar y modificados se caracterizaron determinando su punto de carga cero, el cual fue de 5.3 para el material sin modificar y 4.4 para el modificado, indicando que la adsorción se ve favorecida por debajo de este punto; el porcentaje de humedad (%H) para el hidrogel IRR fue de 92.35% mientras que el S-IRR fue de 93.20%; mediante la MEB se observó una superficie lisa, un interior poroso del hidrogel Q-TPP modificado y sin modificar, el análisis EDS confirmo la presencia de azufre (S) en las esferas sorbidas de ambos materiales; en FTIR se identificaron las bandas de la interacción del Q-TPP en 1523 cm-1 del grupo N-H, la comparación de los espectros del hidrogel IRR y S-IRR no presentan grandes cambios, solo un estiramiento a 2370 cm-1 que corresponde al grupo amino protonado (-NH3+) para el material IRR y ambos materiales que fueron sorbidos muestran a 1152 cm-1 el grupo azo (-N=N-) típico del colorante indicando la incorporación del mismo en la superficie del hidrogel; El área específica del hidrogel fue de 91.20 m2/g y el diámetro promedio del poro fue de 8.59 nm que corresponde a mesoporos. respecto a la clasificación de la IUPAC. Posteriormente se realizaron pruebas preliminares de adsorción como el efecto de pH en la capacidad de adsorción del colorante, cuyos resultados muestran que el material sin irradiar (S-IRR) tiene una mayor capacidad de adsorción (q=106.9 mg/g) a pH 2 pero con el aumento de pH, esta capacidad disminuyó hasta q=88.8 mg/g a pH 8, mientras que para el material irradiado (IRR) con PDL su q se mantuvo prácticamente constante en los diferentes valores de pH (2-8), siendo casi constante a 110 mg/g; la cantidad de adsorbente utilizado fue en las pruebas posteriores de 30 mg y la concentración inicial de las soluciones con colorante rojo No.2 fue de 255 mg/L: el pH de las soluciones seleccionado fue de 6 para todas las pruebas posteriores. En base a estas pruebas preliminares se determinó que las mejores condiciones de exposición al plasma para los hidrogeles son 20V, 30 minutos de exposición y [0.4%] de sulfato de sodio en la solución conductora. Los estudios de cinética a las tres temperaturas (10,30 y 50°C) del hidrogel Q-TPP mostraron que la temperatura tiene influencia en la remoción del colorante, el hidrogel S-IRR alcanza el equilibrio en aproximadamente 32 horas para las tres temperaturas de estudio con valores de qe de 353.06 mg/g para 10°C, 392.30 mg/g para 30°C y 375.6 mg/g para 50°C, el hidrogel IRR se ve más afectado por la temperatura, ya que el tiempo para para alcanzar el equilibrio difiere , para 10°C el equilibrio se alcanza en un tiempo aproximado de 24 horas con una qe= 360.77 mg/g, para 30°C el tiempo estimado es de 16 horas con una qe= 391.42 mg/g y para 50°C dicho equilibrio se muestra a las 8 horas con una qe= 401.916 mg/g, el modelo de Elovich presenta el mejor ajuste a los datos experimentales para ambos materiales (S-IIR, IRR) sugiriendo un proceso de quimisorción con una superficie heterogénea; las isotermas de adsorción muestran una saturación del material S-IRR a partir de una concentración inicial de colorante de 400 mg/L para las temperaturas de 10 y 30 °C, para el material Q-TPP-IRR la saturación se aprecia en una concentración inicial de 500 mg/L para 10 y 30°C, mientras que para 50°C en ambos materiales el equilibrio posiblemente sea a una concentración inicial superior a 600 mg/L, ya que no se aprecia claramente el punto de equilibrio en las concentraciones contempladas y esto puede ser posible por la formación de multicapas en la superficie del material debido a la energía implícita. El modelo de Sips tiene el mayor ajuste a los datos experimentales, sin embargo, los modelos de Langmuir y Freudlich también se ajustan muy bien a los datos experimentales, indicando así un proceso de adsorción heterogéneo. Los parámetros termodinámicos obtenidos indican un proceso de adsorción no espontáneo, exotérmico e irreversible.
metadata.dc.type:	info:eu-repo/semantics/masterThesis
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