Estudio de la fijación de micropartículas adsorbentes en medio poroso mediante precipitación para la eliminación de contaminantes en agua
Visualitza/Obre
Estadístiques de LA Referencia / Recolecta
Inclou dades d'ús des de 2022
Cita com:
hdl:2117/370070
Correu electrònic de l'autormery-1396hotmail.com
Tipus de documentTreball Final de Grau
Data2022-05-17
Condicions d'accésAccés obert
Tots els drets reservats. Aquesta obra està protegida pels drets de propietat intel·lectual i
industrial corresponents. Sense perjudici de les exempcions legals existents, queda prohibida la seva
reproducció, distribució, comunicació pública o transformació sense l'autorització del titular dels drets
Abstract
La contaminació hídrica deguda a metalls pesants ha patit un augment en els darrers anys.
Aquest projecte s'ha centrat a refermar estudis previs sobre el transport i estabilitat de les
micropartícules d'òxid de Ferro (III) canviant la força iònica, així com la capacitat d'absorció que
posseeixen aquestes micropartícules, en eliminació de contaminants com l'arsènic, com l'arsènic
en aigües tant subterrànies com superficials.
Es va començar realitzant dos experiments estàtics. El primer experiment va consistir a estudiar
la velocitat de sedimentació de les suspensions emprades en treballs anteriors, els resultats
obtinguts van comportar a realitzar el segon experiment, el qual es va basar a establir
concentracions que obtinguin absorbàncies dins del rang lineal, a través d'aquests dos
experiments es va decidir treballar amb una concentració de 0,2 g/L d'òxid de ferro (III).
Amb posterioritat es van efectuar diversos experiments dinàmics, el primer va consistir a
realitzar un muntatge A, al qual se li injecta unes suspensions d'òxid de ferro (III) que conté una
concentració fixa d’adsorbent i una concentració variable de CaCl2
, per tal de determinar si es
produïa l'efecte de la força iònica. Després de realitzar la simulació en el programari MNMs, els
resultats de CaCl2 constant cinètica d'adsorció/desorció van ser els esperats. El segon
experiment es va centrar en el canvi de cabals per observar si es produïa un canvi en la conducta
de les suspensions es va obtenir que, a menor cabal, disminueix la concentració de partícules,
l'absorbància i el temps d'entrada a la columna augmenta i a majors cabals es produïa un efecte
invers. El tercer experiment es va basar a traspassar les suspensions de nanohematita sense
columna per apreciar la funció de la columna, es va concloure que la variació de la força iònica
no era gaire apreciable. El següent experiment es va basar a incloure vàlvules per tal d'apreciar
si aquestes eren afins o no als muntatges, l'efecte va ser neutre atès que no suposava cap
alteració considerable, però si conductes de les suspensions inesperades. Cal recalcar que en
tots aquests procediments es van utilitzar quatre suspensions que contenen una part fixa de 0,2
g/L d'òxid de ferro (III), 0,5 g/L de CMC i un contingut de 0, 1, 10 y 100 mM de CaCl2
respectivamente.
Finalment es va dur a terme un quart muntatge per tal d' observar la quantitat d' arsènic eliminat
en travessar una columna que posseeix en el seu interior micropartícules de nanohematita. Es
va obtenir que la capacitat d'adsorció de la columna (mg/g) és de 0,57 per a una concentració
inicial d'arsènic (V) d'0,63 mg/L i de 0,60 per a una concentració inicial d'arsènic (V) d'1,1 mg/L. La contaminación hídrica debida a metales pesadas ha sufrido un aumento en los últimos años.
Este proyecto se ha centrado a arreciar estudios previos sobre el transporte y estabilidad de las
micropartículas de óxido de Hierro (III) cambiando la bastante iónica, así como la capacidad de
absorción que poseen estas micropartículas, en eliminación de contaminantes como el arsénico,
como el arsénico en aguas tanto subterráneas como superficiales.
Se empezó realizando dos experimentos estáticos. El primer experimento consistió a estudiar la
velocidad de sedimentación de las suspensiones empleadas en trabajos anteriores, los
resultados obtenidos comportaron a realizar el segundo experimento, el cual se basó a
establecer concentraciones que obtengan absorbancias dentro del rango lineal, a través de estos
dos experimentos se decidió trabajar con una concentración de 0,2 g/L de óxido de hierro (III).
Con posterioridad se efectuaron varios experimentos dinámicos, el primero consistió a realizar
un montaje A, al cual se le inyecta unas suspensiones de óxido de hierro (III) que contiene una
concentración fija de adsorbente y una concentración variable de CaCl2
,para determinar si se
producía el efecto de la bastante iónica. Después de realizar la simulación en el software MNMs,
los resultados de CaCl2
, constante cinética de adsorción/desorción fueron los esperados. El
segundo experimento se centró en el cambio de caudales para observar si se producía un cambio
en la conducta de las suspensiones se obtuvo que, a menor caudal, disminuye la concentración
de partículas, la absorbancia y el tiempo de entrada a la columna aumenta y a mayores caudales
se producía un efecto inverso. El tercer experimento se basó a traspasar las suspensiones de
nanohematita sin columna para apreciar la función de la columna, se concluyó que la variación
de la bastante iónica no era muy apreciable. El siguiente experimento se basó a incluir válvulas
para apreciar si estas eran afines o no en los montajes, el efecto fue neutro dado que no suponía
ninguna alteración considerable, pero si conductas de las suspensiones inesperadas. Hay que
recalcar que en todos estos procedimientos se utilizaron cuatro suspensiones que contienen
una parte fija de 0,2 g/L de óxido de hierro (III), 0,5 g/L de CMC y un contenido de 0, 1, 10 y 100
mM de CaCl2
respectivamente.
Finalmente se llevó a cabo un cuarto montaje para observar la cantidad de arsénico eliminado
al atravesar una columna que posee en su interior micropartículas de nanohematita. Se obtuvo
que la capacidad de adsorción de la columna (mg/g) es de 0,57 para una concentración inicial
de arsénico (V) de 0,63 mg/L y de 0,60 para una concentración inicial de arsénico (V) de 1,1
mg/L. Water pollution due to heavy metals has suffered an increase in recent years. This project has
focused on previous studies on the transport and stability of iron(III) oxide microparticles by
changing the ionic strength, as well as the adsorption capacity of these microparticles, in the
removal of contaminants such as arsenic from groundwater and surface water.
We began by performing two static experiments. The first experiment consisted of studying the
sedimentation velocity of the suspensions used in previous works, the results obtained led to
carry out the second experiment, which was based on establishing concentrations that obtain
absorbances within the linear range, through these two experiments it was decided to work with
a concentration of 0,2 g/L of iron (III) oxide.
Subsequently, several dynamic experiments were carried out, the first one consisted of
performing an assembly A, to which iron (III) oxide suspensions containing a fixed concentration
of adsorbent and a variable concentration of CaCl2
, were injected, in order to determine if the
effect of the quite ionic was produced. After performing the simulation in MNMs software, the
results of CaCl2
, adsorption/desorption kinetic constant were as expected. The second
experiment focused on the change of flow rates to observe if there was a change in the behavior
of the suspensions, it was obtained that, at lower flow rates, the particle concentration
decreases, the absorbance and the time of entry into the column increases and at higher flow
rates there was an inverse effect. The third experiment was based on transferring the
nanohematite suspensions without a column to appreciate the function of the column, it was
concluded that the variation of the ionic concentration was not very appreciable. The next
experiment was based on including valves to see if these were related or not in the assemblies,
the effect was neutral since it did not involve any considerable alteration, but unexpected
suspensions behaviors. It should be emphasized that in all these procedures four suspensions
containing a fixed part of 0.2 g/L iron(III) oxide, 0,5 g/L CMC and a content of 0, 1, 10 and 100
mM CaCl2
,respectively were used.
Finally, a fourth set-up was carried out to observe the amount of arsenic removed by passing
through a column containing nanohematite microparticles. It was obtained that the adsorption
capacity of the column (mg/g) is 0,57 for an initial arsenic concentration (V) of 0,63 mg/L and
0,60 for an initial arsenic concentration (V) of 1,1 mg/L.
MatèriesHeavy metals -- Absorption and adsorption, Water--Pollution--Analysis, Metalls pesants -- Absorció i adsorció, Aigua -- Contaminació -- Anàlisi
TitulacióGRAU EN ENGINYERIA QUÍMICA (Pla 2009)
Col·leccions
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
---|---|---|---|---|
TFG_Morocho_Cepeda_María_José (DEF) (1).pdf | 4,154Mb | Visualitza/Obre |