Adsorción de Fenol en soluciones acuosas empleando monolitos de carbón activado de cáscara de Coco: isotermas y cinéticas de adsorción

En esta investigación se obtuvo carbón activado por activación química con ácido fosfórico (H3PO4) al 85% a partir de material cáscara de Coco, el cual fue conformado en estructuras rígidas de geometrías Monolíticas, especificamente geometrías disco y “panal de abejas” o honeycomb. El carbón activado obtenido fue empleado en la remoción de fenol en soluciones acuosas con concentraciones iniciales entre 10 y 100 mg/L en sistemas batch a temperatura ambiente. Las determinaciones se realizaron mediante espectrofometría UV-Visible. Se analizó el fenomeno de adsorción desde el punto de vista cinético.Tambíen fueron estudiadas las isotermas, empleando diversos modelos. Los modelos de isoterma de adsorción empleados presentaron muy buena correlación con los datos experimentales obtenidos, excepto en la geometria honeycomb con el modelo de Redlich-Paterson, las gráficas obtenidas permiten describir el proceso de adsorción como un proceso de formación de monocapa en la superficie del adsorbente, debido a la forma caracteristica de Isoterma tipo Langmuir presentada para prácticamente todos los modelos de isoterma

Adsorción de dióxido de carbono a diferentes presiones sobre carbones activados obtenidos por activación química

Se preparan carbones activados de tipo granular, obtenidosmediante la activación química pericarpio de palma africana, Elaeis Guineensis, con soluciones de 32 y 48 % de H3PO4, 32 % de ZnCl2 y 3 % de CaCl2 para obtener diferentes estructuras porosas. Se estudió la capacidad de adsorción de dióxido de carbono a presiones de saturación a 273 K y presiones hasta 45 bar y a una temperatura de 298 K, en equipos volumétricos de adsorción, con resultados, para las cantidades máximas de adsorción de CO2, de 180 mg CO2 g-1 a 1 bar y 273 K y de 720 mg CO2 g-1 para 45 bar y 298K. Se establecieron correlaciones entre las característicastexturales de los materiales y la capacidad de adsorción de CO2, obteniéndose una relación proporcional directa para entre los valores de capacidad de adsorción y de área superficial cuando los carbones activados se someten a presión. Los resultados experimentales indicaron que la capacidad de adsorción de CO2 incrementa con el área superficial, volumen total de poro y volumen de microporo.Se determinan las entalpías de inmersión de los carbonesactivados en benceno con valores entre -45 y -78 Jg-1 y alrelacionarlos con la capacidad de adsorción de CO2 presentanun comportamiento similar al que se observa con respecto al área superficial

Influencia de la temperatura de activación en las caracteristicas superficiales de carbones activados granulares preparados por impregnación con MgCl2 y CaCl2

Se preparan carbones activados de tipo granular a partir de cuesco de palma africana (Elaeis guineensis) por activaciónquímica con soluciones acuosas de MgCl2 y CaCl2 de diferentes concentraciones y a temperaturas de 773 o 1073 K. Los carbones activados se caracterizan por adsorción física de N2 a 77 K, de las isotermas resultantes se obtienen los parámetros texturales: área superficial y volumen de microporo con valores entre 12 y 501 m2g-1 y 0,002 y 0,21 cm3g-1 respectivamente. Los valores de las entalpías de inmersión de los sólidos en agua se encuentran entre -7,4 y -36,3 Jg-1 y en benceno en un rangoentre -19,4 y -33,9 Jg-1, los resultados muestran que laactivación con las sales MgCl2 y CaCl2 producen carbonesactivados con poros en el rango de los mesoporos quefacilitan la entrada de los adsorbatos.Se realiza la caracterización de la acidez y basicidad totalde los materiales carbonosos con valores entre 18 y 263μmolg-1 y 123 y 3614 μmolg-1 respectivamente, tambiénse determina el pH en el punto de carga cero, pHPZC y losespectros infrarrojo (DR-FTIR) para cada uno de los carbonesactivados preparados

Caracterización de carbones activados modificados con agentes quelantes para la adsorción de metales tóxicos en solución acuosa

Se modifica la superficie de un carbón activado microporosocon agentes quelantes adecuados para la adsorción de iones metálicos en solución acuosa con el fin de generar sólidos con capacidad para la remediación de aguas contaminadas. El carbón activado de partida se prepara a partir de la cáscara de Coco, se activa físicamente y se modifica mediante el uso de tres agentes quelantes: ácido cítrico, ácido tartárico y ácido etilendiamino-tetra-acético (EDTA). Los carbones activados modificados se caracterizan por adsorción física de N2 a 77 K, de las isotermas resultantes se obtienen los parámetros texturales: área superficial y volumen de microporo con valores entre 842 y 1171 m2.g-1 y 0,36 y0,47 cm3.g-1 respectivamente. Se determinan entalpías de inmersión de los carbones activados en benceno con valores entre -73,87 y -143,80 J.g-1; los resultados muestran que se producen carbones activados con poros en el rango de los microporos lo cual facilitaría la entrada de los iones metálicos a la estructura carbonosa. Se determinan la densidad de grupos ácidos y básicos totales, el pH en el punto de carga cero, pHPCC, los espectros infrarrojos (DR-FTIR) y análisis para cada uno de los carbones activados modificados. Además se determina la adsorción en fase acuosa de los iones Ni(II), Cd(II) y Co(II) para soluciones de 500 mg.L-1 obteniendo valores para las cantidades adsorbidas entre 22,8 y 30,4mg.g-1 para el Ni(II); entre 22,9 y 33,9 mg

Síntesis de Monolitos de Carbón activado: análisis comparativo entre las características texturales y energéticas determinadas mediante calorimetría de inmersión

Los monolitos de carbón activado tipo disco se prepararon mediante la activación química de cáscara de coco con cloruro de zinc y ácido fosfórico, usados por separado, a diferentes concentraciones, sin el uso de ligantes orgánicos. Las estructuras se caracterizaron por adsorcion de N 2 a 77 K, y calorimetría de inmersión en benceno. Los resultados experimentales mostraron que la activación con cloruro de zinc y ácido fosfórico produce un ámplio desarrollo de porosidad, con volúmenes de microporo entre 0,38 y 0,81 cm 3g-1, área superficial aparente entre 832 y 1546 m 2g-1 y entalpia de inmersión entre 96,4Jg -1 y 167,9 Jg-1. Se establecieron correlaciones entre los parametros texturales y las características energéticas de las muestras

Quality study of ceramic bricks manufacture with clay and ashes from the incineration of municipal solid wastes

This paper presents the main results of the analysis and characterization of bricks manufactured with a clay and ashes mixture in the following proportions: 100:0, 99:1,95:5, 90:10, 80:20 and 60:40 and calcined at a temperaturer anging from 50 to 1100°C. The ashes used for this study were obtained from the bottom and the outlet gases of a Hoffmann-type brick furnace in Tabio, Cundinamarca, Colombia. When the typical coal consumption was substituted in part with incineration of municipal solid wastes (Co-incineration). The clay and ashes bricks were physical and chemical characterized with the following tests: XRaydiffraction (XRD), Fluorescent X-Ray (FXR), Infra RedSpectroscopy (IRS), Thermogravimetry (TG), Differential Thermal Analysis (DTA), Atomic Absorption Spectroscopy(AAS), Scanning Electronic Microscopy (SEM) and Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) lixiviation tests that were performed according to the EPA 1311 method for the determination of heavy metals. Porosimetry, Cold Absorption, Breaking Load and Strength tests were also carried out to determinate the quality of the bricks. The strength and the breaking load slightly increases with the addition of ashes up to the 90:10 proportion and decreases in the higher ones, whereas the water absorption increases in all the mixtures. This study show that the finished product, manufactured with clay and ashes comply with all the quality standards required in Colombia

Adsorción de Cr(III) desde solución acuosa sobre carbones activados obtenidos de residuos de Zea mays

Se prepararon carbones activados a partir de tuza de maíz por activación con CO2 a diferentes tiempos de activación y su comportamiento en la adsorción de Cr(III) desde soluciónacuosa se comparó con el material natural que tiene propiedades adsorbentes.Los materiales carbonosos se caracterizaron por adsorción de N2 y se obtuvieron valores de área superficial entre 327 y 1120 m2g-1, con una distribución de porosidad entre microporos y mesoporos, que favorece la adsorción del ion Cr(III).Se realizó la adsorción del ion metálico desde solución acuosa a un pH de 5 y los resultados experimentales se ajustaron a los modelos de Langmuir y Freundlich, encontrando un mejor ajuste para el primer modelo con valores para la capacidad máxima de adsorción entre 34,45 y 84,64 mgg-1.Se determinaron las entalpías de inmersión de los carbonesactivados en las soluciones con diferentes concentraciones de Cr(III), con valores entre 10 y 37 Jg-1, que indican la variación de la entalpía con la presencia del ion metálico en la solución

XRD study of coal microstructure evolution during air oxidation

Coal oxidation in air at 270°C of three bituminous coalsduring 2-6 days, was studied. The microstructure of theoxidized samples was studied by XRD and also the evolution of porosity by CO2 adsorption at 298 K. It was found that under these conditions, coals lose weight due tochemical reactions. Analysis of XRD of these materials revealed that in first stages of oxidation, aliphatic groupsin coal disappear leaving a more aromatic microstructure. Also in the initial steps, stacks of low number of graphenelayers react, increasing the mean number of layers perstack in the structure and decreasing the fraction of ordered structure. The decrease in the interplanar distance between layers, d002, and the increase in the mean number of layers per stack suggests coal reorganization, leaving amore ordered structure in oxidized coals. Analysis of the surface area available for CO2 adsorption revealed that porosity was not accessible in the oxidized samples

Estudio calorimétrico de carbonizados de huesos de pollo, bovino y porcino empleando solventes orgánicos e inorgánicos

Se determinaron las entalpías de inmersión de carbonizadosde huesos de pollo, bovino y porcino utilizando solventes orgánicos e inorgánicos como parte de su caracterización fisicoquímica. Se buscó la correlación entre el valor del área superficial de estos materiales con la capacidad de adsorción de 4-nitrofenol en solución acuosa y con las interacciones energéticas que tienen lugar durante el proceso de adsorción. Se encontró que cuanto mayor sea el valor del área superficial del carbonizado y el contenido de grupos básicos totales habrá una disminución en la capacidad de adsorciónde 4-nitrofenol. En cuanto a las calorimetrías de inmersión de los sólidosen soluciones de 4-nitrofenol se observó que cuando aumenta la concentración de las soluciones de mojado las interacciones energéticas también aumentan hasta que se alcanzan concentraciones que exceden la capacidad de interacción sólido-líquido, en estas soluciones, los valores de las entalpías de inmersión varían entre 7,7 y 42,6 Jg-1

Caracterización estructural por adsorción y difracción de rayos X de monolitos de carbón activado a partir de cáscara de coco y cuesco de palma africana

Se prepararon monolitos de carbón activado tipo disco utilizando como precursores por separado cáscara de coco y cuesco de palma africana mediante la activación química con ácido fosfórico, utilizando diferentes concentraciones, sin el uso de ningún aglomerante. Se presentan el rendimiento del proceso, así como los parámetros estructurales determinados por adsorción de N2 a 77 K y CO2 a 273 K, y se comparan con algunos parámetros cristalográficos determinados por difracción de rayos X. Se obtuvieron cinco muestras de monolitos de carbón tipo discoMCO y cinco MCU; los monolitos presentan un volumen de microporo entre 0,36 cm3g-1 y 0,61 cm3g-1, y valores de área BET entre 752 m2g-1 y 1711 m2g-1