Adsorcion de Rojo Basico 46 Usando Cascarilla de Arroz Analisis Mediante Diseno Factorial
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Efectos Normalizados + - 0 2 4 6 8 10 A:pH AC AB AD BD B:cinicial BC C:tiempo CD D:dosis XXIX CONGRESO LATINOAMERICANO DE QUIMICA XVI CONGRESO COLOMBIANO DE QUIMICA ‐ VI CONGRESO COLOMBIANO DE CROMATOGRAFIA ADSORCIÓN DE ROJO BÁSICO 46 USANDO CASCARILLA DE ARROZ: ANALISIS MEDIANTE DISEÑO FACTORIAL Merly Alvarez Herazo, Arnulfo Alemán Romero, Angelina Hormaza Grupo de Investigación en Síntesis, Reactividad y Transformación de Compuestos Orgánicos, SIRYTCOR, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional de Colombia - Sede Medellín [email protected] Palabras clave: Adsorción, RB46, diseño de experimentos 2 k Introducción. Los tratamientos clásicos para la remoción de colorantes sintéticos (CS) presentan inconvenientes relacionados con elevados costos y/ó generación de residuos más tóxicos. Metodologías alternativas tales como la adsorción cobran gran importancia en la descontaminación de estos cuerpos de agua, en particular si el adsorbente es de bajo costo y fácil disponibilidad. (1) El considerable número de variables en el proceso de adsorción, el elevado costo de la experimentación y las limitaciones de tiempo sugieren realizar sólo los experimentos imprescindibles, el método tradicional univariable ha sido remplazado por el diseño experimental, que además de reducir el número de ensayos permite conocer simultáneamente el efecto y las interacciones que tienen los factores sobre una respuesta. (2) En el presente trabajo se muestra optimización del proceso de adsorcion de Rojo Básico 46 (RB46) con un residuo agroindustrial a través de un diseño estadístico factorial 2 4 . Metodología. La cascarilla de arroz (CA) se obtuvo en el municipio de planeta Rica (Córdoba) y fue sometida a tratamientos estándar. (3) Se determinó el nivel bajo y alto para los cuatro factores de estudio; dosis adsorbente (1 y 3g/L), concentración inicial (4 y 16mg/L), tiempo de contacto (90 y 480min) y pH (5 y 8). Los ensayos de adsorcion se realizaron en batch usando diluciones del stock de RB46 (100mg/L), agitación de 120rpm y temperatura de 25°C ±2. La remoción de RB46 (%) fue determinada en un espectrofotómetro Perkin Elmer UV- Vis Lambda 35 a λmáx = 531.9nm. Resultados y discusión. Los porcentajes de remoción de los 16 experimentos y sus triplicados fueron analizados usando el paquete Statgraphics plus. Se determinaron los principales efectos y las interacciones entre factores de la matriz del diseño 2 4 . De la figura 1 se observa que el principal efecto fue la dosis de adsorbente y la ANOVA de los factores indica que nueve efectos son significativos (p<0.05). Fig. 1. Diagrama de Pareto de los efectos y las interacciones en el proceso de adsorcion de RB46. La regresión permitió obtener un modelo adecuado del proceso de remoción de RB46 usando CA. %Remoción = 49,8084 + 1,50796A - 4,99585 B + 0,0670774C +1,06241D + 0,26294AB - 0,0746611 AD +0,00600779DC + 0,0219431DB-0,00171419CD. El adecuado ajuste se evidencia con el R 2 = 88.9%, el error estándar 6.65197 y el error medio absoluto 4,55878. El test Durbin-Watson arrojó un valor de P >0.05, señalando que no existe ninguna correlación significativa basada en el orden en que se generaron los datos. (4) Conclusiones. Se logro un máximo de remoción de 95% con D= 3g/L,C= 90 min B=4mg/L y A=8. El bajo efecto del pH de la solución se atribuye al elevado carácter aniónico del adsorbente. Bibliografía. 1. Bennani.A. Removal of Basic Red 46 dye from aqueous solution by adsorption onto Moroccan clay (2009). J. Hazardous M. 168 304–309. 2. Ponnusami V. Biosorption of reactive dye using acid- treated rice husk: factorial design analysis. (2007) J. Hazardous M. 142 397–403. 3. Zuleta A et al. Decoloración en fase sólida de rojo ultracryl Usando cáscaras de banano y Pleurotus ostreatus.(2009) IV Simp. sobre Biofábricas. U Nacional- Sede Medellín, Agosto 4-17 de 2009. 4. Carmona M. Pereira M. (2005). Biosorption of chromium using factorial experimental design. P.Biochem ., 40779-788 Agradecimientos. A la Universidad Nacional de Colombia - Sede Medellín y al Proyecto Colciencias Código 100205002.
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Efectos Normalizados
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0 2 4 6 8 10
A:pHACABADBD
B:cinicialBC
C:tiempoCD
D:dosis
XXIX CONGRESO LATINOAMERICANO DE QUIMICA XVI CONGRESO COLOMBIANO DE QUIMICA ‐
VI CONGRESO COLOMBIANO DE CROMATOGRAFIA
ADSORCIÓN DE ROJO BÁSICO 46 USANDO CASCARILLA DE ARROZ: ANALISIS MEDIANTE DISEÑO FACTORIAL
Merly Alvarez Herazo, Arnulfo Alemán Romero, Angelina Hormaza
Grupo de Investigación en Síntesis, Reactividad y Transformación de Compuestos Orgánicos, SIRYTCOR, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional de Colombia - Sede Medellín
[email protected] Palabras clave: Adsorción, RB46, diseño de experimentos 2k
Introducción. Los tratamientos clásicos para la remoción de colorantes sintéticos (CS) presentan inconvenientes relacionados con elevados costos y/ó generación de residuos más tóxicos. Metodologías alternativas tales como la adsorción cobran gran importancia en la descontaminación de estos cuerpos de agua, en particular si el adsorbente es de bajo costo y fácil disponibilidad. (1) El considerable número de variables en el proceso de adsorción, el elevado costo de la experimentación y las limitaciones de tiempo sugieren realizar sólo los experimentos imprescindibles, el método tradicional univariable ha sido remplazado por el diseño experimental, que además de reducir el número de ensayos permite conocer simultáneamente el efecto y las interacciones que tienen los factores sobre una respuesta. (2) En el presente trabajo se muestra optimización del proceso de adsorcion de Rojo Básico 46 (RB46) con un residuo agroindustrial a través de un diseño estadístico factorial 24. Metodología. La cascarilla de arroz (CA) se obtuvo en el municipio de planeta Rica (Córdoba) y fue sometida a tratamientos estándar. (3) Se determinó el nivel bajo y alto para los cuatro factores de estudio; dosis adsorbente (1 y 3g/L), concentración inicial (4 y 16mg/L), tiempo de contacto (90 y 480min) y pH (5 y 8). Los ensayos de adsorcion se realizaron en batch usando diluciones del stock de RB46 (100mg/L), agitación de 120rpm y temperatura de 25°C ±2. La remoción de RB46 (%) fue determinada en un espectrofotómetro Perkin Elmer UV- Vis Lambda 35 a λmáx = 531.9nm. Resultados y discusión. Los porcentajes de remoción de los 16 experimentos y sus triplicados fueron analizados usando el paquete Statgraphics plus. Se determinaron los principales efectos y las interacciones entre factores de la matriz del diseño 24. De la figura 1 se observa que el principal efecto fue la dosis de adsorbente y la ANOVA de los factores indica que nueve efectos son significativos (p<0.05).
Fig. 1. Diagrama de Pareto de los efectos y las interacciones en el proceso de adsorcion de RB46.
La regresión permitió obtener un modelo adecuado del proceso de remoción de RB46 usando CA. %Remoción = 49,8084 + 1,50796A - 4,99585 B + 0,0670774C +1,06241D + 0,26294AB - 0,0746611 AD +0,00600779DC + 0,0219431DB-0,00171419CD. El adecuado ajuste se evidencia con el R2 = 88.9%, el error estándar 6.65197 y el error medio absoluto 4,55878. El test Durbin-Watson arrojó un valor de P >0.05, señalando que no existe ninguna correlación significativa basada en el orden en que se generaron los datos. (4) Conclusiones. Se logro un máximo de remoción de 95% con D= 3g/L,C= 90 min B=4mg/L y A=8. El bajo efecto del pH de la solución se atribuye al elevado carácter aniónico del adsorbente. Bibliografía. 1. Bennani.A. Removal of Basic Red 46 dye from aqueous solution by adsorption onto Moroccan clay (2009). J. Hazardous M. 168 304–309. 2. Ponnusami V. Biosorption of reactive dye using acid-treated rice husk: factorial design analysis. (2007) J. Hazardous M. 142 397–403. 3. Zuleta A et al. Decoloración en fase sólida de rojo ultracryl Usando cáscaras de banano y Pleurotus ostreatus.(2009) IV Simp. sobre Biofábricas. U Nacional- Sede Medellín, Agosto 4-17 de 2009. 4. Carmona M. Pereira M. (2005). Biosorption of chromium using factorial experimental design. P.Biochem ., 40779-788 Agradecimientos. A la Universidad Nacional de Colombia - Sede Medellín y al Proyecto Colciencias Código 100205002.
