Cinética y catálisis de las reacciones químicas en fase homogénea

1 archivo PDF (121 páginas)La cinética química es un área de la fisicoquímica que se encarga del estudio de la rapidez de reacción, cómo cambia la rapidez de reacción bajo condiciones variables y qué eventos moleculares se efectúan mediante la reacción general (Difusión, ciencia de superficies, catálisis). La cinética química es un estudio puramente empírico y experimental; el área química que permite indagar en las mecánicas de reacción se conoce como dinámica química

Determinación de la precipitación de Ca²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ y Pb²⁺ utilizando sus constantes de equilibrio en aguas de la presa José Antonio Alzate y sus afluentes

Para los estudios de co-precipitación de los iones Ca²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ y Pb²⁺ con los aniones presentes en el agua de la presa J.A. Alzate, se consideraron las concentraciones de estos iones metálicos, los datos termodinámicos y los parámetros fisicoquímicos, para el modelaje mediante el software MINEQL+, esto con el fin de comprender los diferentes procesos químicos que producen las aguas residuales industriales que se incorporan al río Lerma y de ahí a la presa, así como también la relación de los precipitados con la naturaleza incrustante o agresiva del agua. Para la modelación se utilizaron las constantes de equilibrio de formación de complejos, el pH, la temperatura, el O2 disuelto y la fuerza iónica mediante la ecuación Ω= log (PI/Ks), donde Ω es el índice de saturación, PI es el producto de las actividades de las especies disueltas y Ks es la constante de precipitación.For co-precipitation Ca²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ and Pb²⁺ ions studies with the anions present in water from José Antonio .Alzate dam, total concentrations of these metal ions, thermodynamic data and physicochemical parameters were considered for modeling using the MINEQL+ software, this in order to understand the different chemical processes that produce industrial wastewater that is incorporated into the Lerma river and from there to the dam, as well as the relation of precipitates with the incrustation or aggressive nature of the water. For modeling the complexes formation equilibrium constants, pH, temperature, dissolved O2 and ionic strength was used by the equation Ω= log (PI/Ks), where Ω is the saturation index, PI is the product of activities dissolved species and Ks is the precipitation constant

Bioadsorción de Pb (II) utilizando bagazo de coco y olote de maíz del municipio de Zacualpan de Amilpas, Morelos

La contaminación de las aguas residuales industriales con metales pesados es uno de los problemas ambientales más graves que se presenta hoy en día. El tratamiento de estos efluentes mediante adsorbentes residuales ha sido estudiado durante los últimos años como una alternativa económica y eficiente, con posibilidades para su aplicación industrial. En el presente trabajo se determinó el efecto del pH y la variación en la capacidad máxima de remoción cuando se emplean soluciones diluidas y concentradas de Pb (II) utilizando bagazo de coco (BC) y olote de maíz (OM) mediante el modelo de Langmuir. Se encontró que los dos adsorbentes sin modificación química presentaron mayor porcentaje de remoción cuando se ponen en contacto con concentraciones bajas de este metal: 29 mg/ g para el bagazo coco (BC) y 32 mg/g para el olote de maíz (OM) a un pH constante de 5.Pollution of industrial wastewater with heavy metals is one of the most serious environmental problems presented today. The treatment of these effluents by residual adsorbents has been studied in recent years as an economic and efficient alternative, with possibilities for industrial application. In this paper the effect of pH and variation in the maximum removal capacity is determined when diluted solutions are used and concentrated Pb (II) using bagasse, coconut (BC) and corn cobs (OM) by the Langmuir. It was found that the two adsorbents without chemical modification had a higher percentage of removal when placed in contact with low concentrations of this metal: 29 mg/g for bagasse coconut (BC) and 32 mg / g for corn cobs (OM) to a constant pH of 5

Hidrotalcitas como catalizadores heterogéneos Fenton para la degradación de índigo carmín acuoso

Hidrotalcitas con metales de transición Co-Cu, Cu-Ni y Co-Ni fueron utilizadas como catalizadores en el proceso Fenton Heterogéneo para la degradación de índigo carmín presente en agua. Las hidrotalcitas fueron obtenidos por co-precipitación simultánea de los metales precursores y caracterizadas fisicoquímicamente por difracción de rayos-X, espectroscopía de infrarrojo, y microscopía electrónica de transmisión. Las hidrotalcitas con fórmulas metálicas Co₀․₁₀Cu₀․₀₂Mg₀․₆₆Al₀․₂₁, Cu₀․₀₉Ni₀․₁₁Mg₀․₆₀Al₀․₁₉ y Co₀․₁₁Ni₀․₁₀Mg₀․₅₃Al₀․₂₅, muestran altos rendimientos en la degradación de índigo carmín, incluso a concentraciones diluidas de H₂O₂. Los sistemas a base de CoNi son los más eficientes al alcanzar el 100% de degradación del colorante en solo diez minutos. Las hidrotalcitas muestran una alta eficiencia como catalizadores heterogéneos Fenton dada la versatilidad que presentan sus estructuras de alojar metales cuya sinergia permite una transferencia electrónica adecuada, la cual juega un papel importante en las reacciones redox involucradas en la degradación de una gran variedad de colorantes y moléculas refractarias contaminantes.Hydrotalcites containing combinations of transition metals such as Co-Cu, CuNi and Co-Ni, were used as catalysts in the heterogeneous Fenton process to degrade aqueous indigo carmine. The hydrotalcites were obtained by the simultaneous precipitation of their metal precursors at constant pH, and fully characterized by Xray diffraction, scanning electron microscopy and infrared spectroscopy. The synthesized hydrotalcites with cationic formula Co₀․₁₀Cu₀․₀₂Mg₀․₆₆Al₀․₂₁, Cu₀․₀₉Ni₀․₁₁Mg₀․₆₀Al₀․₁₉ and Co₀․₁₁Ni₀․₁₀Mg₀․₅₃Al₀․₂₅ exhibited high yields in the degradation of indigo carmine even at diluted H2O2 concentrations. The solids based on Co-Ni are the most efficient catalysts as they attained a 100% of conversion at just ten minutes of reaction. Hydrotalcites show a high effectiveness as heterogeneous Fenton catalysts because its composition flexibility permits them to embrace metals in their structure that allows an adequate electronic transfer that plays an important role in redox reactions involved in the formation of free radicals from hydrogen peroxide to degrade dyes and contaminants

Adsorción de Cu (II) utilizando bagazo de coco y olote de maíz del municipio de Zacualpan de Amilpas, Morelos

El cobre fue uno de los primeros metales usados por los humanos. Es un elemento esencial para plantas, animales y seres humanos, conforme pasan los años su uso ha ido aumentando y su concentración en diferentes cuerpos acuáticos, lo que ha generado problemas de salud, por lo que en este trabajo se realizaron experimentos de bioadsorción para la remoción de Cu (II) utilizando bagazo de coco (BC) y olote de maíz (OM). Los resultados en un sistema batch indicaron que el pH es una variable fundamental para cada sistema metal-adsorbente, por otro lado, se utilizó el modelo de Langmuir para determinar los valores de la qm en ambos adsorbentes y se obtuvo una remoción del 60% de Cu (II) con olote de maíz donde la qm fue de 14 mg/g y para el bagazo de coco se determinó un porcentaje menor de remoción (40%) con una qm de 3 mg/g, bajo condiciones óptimas de las variables estudiadas.Copper was one of the first metals used by humans. It is an essential element for plants, animals and humans, as the years pass their use has been increasing and its concentration in different water bodies, which has led to health problems, so in this paper experiments of biosorption were made to the removal of Cu (II) using coconut bagasse (BC) and corn cobs (OM). Results in a batch system indicated that pH is a key variable for each metal-adsorbent system, on the other hand the Langmuir model was used to determine the values of qm both adsorbents and obtained a removal of 60% of Cu (II) with corn cob where qm was 14 mg/g for coconut bagasse removal a smaller percentage (40%) with a qm 3 mg/g, under optimal conditions of the variables was determined

Eficiencia de la adsorción en columnas empacadas con cáscara de huevo y carbón activado de un lixiviado previamente tratado por Fenton

Se presenta un estudio sobre el aprovechamiento del desecho cáscara de huevo como adsorbente de un lixiviado previamente oxidado mediante oxidación avanzada Fenton/H₂O₂. Con este bioadsorbente se empacaron columnas utilizadas como adsorbentes, donde la DQO fue el parámetro de seguimiento del comportamiento fisicoquímico y químico de cada una. Se utilizó además una columna empacada con carbón activado lignítico como pulimento, se demostró que al utilizar la cáscara de huevo hay un ahorro en cuanto al carbón activado. Se alcanzó un rendimiento final del 98.56%, considerando al lixiviado crudo hasta el final del tratamiento a pesar del pequeño valor del área superficial de la cáscara de huevo. Se logró alcanzar un valor menor de 320 mg/L que es el permitido por la Ley Federal de Derechos y Disposiciones Aplicables en Materia de Aguas Nacionales de la Comisión Nacional del Agua en México.A study on the use of eggshell, which is a waste, as an adsorbent of a previously oxidized leachate with advanced oxidation Fenton/H₂O₂ reagents is presented. With this bioadsorbent, two columns were packed, which were used as adsorbents, where COD was the parameter used to follow the physicochemical and chemical behavior of each column. A column packed with lignite activated carbon as polish was also used, it was shown that when using the eggshell there is a saving in terms of activated carbon. A final yield of 98.56% was reached, considering crude leachate until the end of treatment despite small value of surface area of eggshell. A value of less than 320 mg/L was achieved, which is permitted by the Federal Law on National Water Commission National Water Rights and Provisions in Mexico

Manual de laboratorio de química inorgánica I

1 archivo PDF (52 páginas)Este manual contiene un conjunto de prácticas que constituyen el material didáctico de apoyo a la unidad de enseñanza-aprendizaje Laboratorio de Química Orgánica I, en el cual se tiene como objetivos generales: Comprobar experimentalmente las propiedades físicas y químicas de los elementos no metálicos, así como de algunos de sus compuestos de importancia industrial

Evaluación de la calidad del agua de la laguna de Chignahuapan, Almoloya del Río, Edo. de México

La Laguna Chignahuapan pertenece al sistema lacustre de la Cuenca Alta Lerma, tiene serios problemas como: pérdida de agua por secado natural, fracturas y entrega de agua a la Ciudad de México, más descargas contaminantes. Es un área natural protegida para conservación de aves y biodiversidad; su hidrología está en riesgo, por lo que es importante vigilar su calidad. Se determinaron parámetros físico-químicos y químicos, también metales potencialmente tóxicos para la biota; la dureza del agua fue importante por la relación con los metales y su potencial tóxico. La temperatura del agua, oxígeno disuelto, DBO, DQO, los metales Pb y Zn, no mostraron condiciones deseables para mantener una buena vida acuática de acuerdo a los Criterios Ecológicos de Calidad del Agua, CE-CCA-001/89. Cu y Cd están todavía por debajo de límite de detección. Fe y Mn no presentan riesgo para la biota de acuerdo con éstos criterios.Chignahuapan Lagoon belongs to Lacustrine System of Upper Lerma Basin, it has serious problems as: water loss by natural drying, fractures and delivery of water to Mexico City, further pollution discharges. Is a Protected Natural Area for conservation of birds and biodiversity; its hydrology is at risk, so it is important to monitor its water quality. Were determined, physico-chemical and chemical parameters, also potentially toxic metals for biota; water hardness was important by the relationship with metals and its toxic potential. Water temperature, dissolved oxygen, BOD, COD, Pb and Zn metals, showed no desirable conditions to sustain a good aquatic life according to the Ecological Water Quality Criteria, CE-CCA-001/89. Cu and Cd are still below to detection limit, Fe and Mn aren´t present risk for biota according Criteria

Adsorción de iones cobre (II) utilizando tres mezclas de adsorbentes (bagazo de lirio acuático (Eichhornia crassipes) y cáscara de huevo)

El uso de bioadsorbentes para la remoción de metales es soluciones acuosas nos permite reutilizar materiales, tal es el caso del lirio acuático y la cáscara de huevo, que fueron utilizados en tres mezclas con diferentes proporciones: mezcla 1 ( 75 % L- 25 % CH), mezcla 2 (50 % L- 50 % CH) y mezcla 3 (25 % L-75 % CH), para determinar si existía alguna variación en el porcentaje de remoción de Cu (II), obteniendo que el porcentaje de remoción de este metal disminuyó en comparación con el uso de los adsorbentes individuales (100 %), en cuanto al pH, este no presentó influencia cuando se emplearon las mezclas de adsorbentes (pH=5). En cuanto al tiempo de contacto para las mezclas, este disminuyo. Considerando los modelos de Langmuir y Freundlich, se determinó que no existe un cambio significativo en el proceso adsortivo de Cu (II) utilizando mezclas de lirio acuático y cáscara de huevo.Bioadsorbentes use to remove metals is aqueous solutions allows us to reuse materials, as in the case of water hyacinth and egg shell, which were used in three mixtures with different proportions: 1 mixture (75% L 25% CH ), 2 mixture (50% L 50% CH) and 3 mixture (25% L-75% CH) to determine if there was any change in the percentage of removal of Cu (II), to obtain the removal percentage this metal decreased compared to the use of individual adsorbents (100%), in terms of pH, this presented no influence when adsorbent mixtures (pH = 5) were employed. As the contact time for mixtures, this decreased. Considering the Langmuir and Freundlich models, we determined that there is no significant change in the adsorptive process of Cu (II) using mixtures of water lily and Eggshell

Catalizador de hierro cerovalente y magnetita para la reacción de Fenton

Actualmente se investiga la reacción de producción de radicales HO• a partir de H2O2 con el catalizador de Fe2+ inmovilizado en un sustrato sólido por impregnación o por Fe2+ incluido en óxidos mixtos de Mn, Fe, Co o Ni, Se ha preparado un catalizador muy eficiente mediante la reducción por hidrogenación del hierro presente en la magnetita FeO.Fe3O4 creando así un sistema de Fe0Fe3+Fe2+. El propósito de este trabajo es evaluar la actividad catalítica de tipo Fenton de mezclas meca nicas de Fe0 con magnetita, usando como testigo la degradación del colorante índigo carmín. Se estudio la actividad de los catalizadores preparados con Fe0 y magnetita en diferentes proporciones, la influencia de la cantidad de peróxido, de la temperatura, de la concentración del ácido y del peso del catalizador. Los resultados sugieren que las muestras de Fe0 espontáneamente oxidado a FeO son eficientes para realizar la catálisis.The reaction of production of HO• radicals from H2O2 is currently investigated with the Fe2+ catalyst immobilized on a solid substrate by impregnation or by Fe2+ included in mixed oxides of Mn, Fe, Co or Ni. A very efficient catalyst has been prepared by hydrogenation reduction of the iron present in the FeO.Fe3O4 magnetite thus creating a Fe0Fe3+Fe2+ system. The purpose of this work is to evaluate the Fenton-type catalytic activity of mechanical mixtures of Fe0 with magnetite, using as a control the degradation of the indigo carmine dye. The activity of the catalysts prepared with Fe0 and magnetite in different proportions, the influence of the amount of peroxide, temperature, acid concentration and catalyst weight were studied. The results suggest that samples of Fe0 spontaneously oxidized to FeO are efficient for catalysis