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Interpretación de la velocidad global de adsorción para sistemas binarios empleando modelos difusionales

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dc.contributor RAUL OCAMPO PEREZ;160109 es_MX
dc.contributor.advisor Ocampo Pérez, Raúl es_MX
dc.contributor.advisor Cortés Correa, Farid es_MX
dc.contributor.author Ulloa Arrieta, Moisés Adolfo es_MX
dc.coverage.spatial México. San Luis Potosí. San Luis Potosí. es_MX
dc.creator Moises Adolfo Ulloa Arrieta;0000-0003-2633-1476 es_MX
dc.date.accessioned 2024-06-13T17:59:23Z
dc.date.available 2024-06-13T17:59:23Z
dc.date.issued 2024-01-01
dc.identifier.uri https://repositorioinstitucional.uaslp.mx/xmlui/handle/i/8710
dc.description.abstract En este trabajo se estudió la velocidad global de adsorción en sistemas individuales y binarios empleando como contaminantes modelo metronidazol (MNZ) y acetaminofén (ACT); y como adsorbente un carbón activado comercial (F400). Los datos experimentales se interpretaron de manera rigurosa mediante un modelo de difusión que toma en cuenta el transporte externo de masa, la difusión intraparticular y la adsorción sobre el sitio activo. Este modelo fue desarrollado tanto para sistemas individuales como para sistemas binarios. Adicionalmente, el material adsorbente fue caracterizado para conocer sus propiedades fisicoquímicas y relacionar su comportamiento en los resultados de adsorción. Los resultados del equilibrio de adsorción individual demostraron que la adsorción de MNZ y ACT se lleva a cabo mediante interacciones similares con valores máximos de capacidades de adsorción de 1.40 mmol/g y 1.38 mmol/g para el MNZ y el ACT, respectivamente. Se encontró que ambas moléculas se adsorben en monocapa, lo cual se confirmó con los resultados de la superficie ocupada por las moléculas después de la adsorción (%SMNZ = 79.45% y %SACT = 77.42) y la naturaleza de las interacciones que gobiernan el proceso de adsorción del MNZ y ACT, las cuales fueron interacciones dispersivas y puentes de hidrógeno. El modelo de difusión general fue capaz de predecir correctamente las curvas de decaimiento de la concentración de ambas especies obteniéndose bajos porcentajes de desviación y ambos mecanismos de difusión fueron relevantes, pero la contribución de la difusión superficial fue ligeramente más alta para el caso del MNZ, mientras que para el ACT fue la difusión en el volumen del poro. El equilibrio binario reveló que el modelo de isoterma ILME fue el más preciso para describir la superficie de adsorción, mostrando un efecto antagónico en el cual el MNZ y el ACT compiten por los sitios activos en la superficie del adsorbente. Para finalizar, el modelo de difusión general empleado para describir la difusión individual pudo extenderse con éxito para interpretar sistemas binarios, demostrando un excelente ajuste a los datos experimentales con bajos porcentajes de desviación. Al igual que en los sistemas individuales, en el sistema binario ambos mecanismos de difusión fueron relevantes. es_MX
dc.description.abstract In this work, the overall adsorption rate was studied in single and binary systems using metronidazole (MNZ) and acetaminophen (ACT) as model contaminants and commercial activated carbon (F400) as adsorbent. The experimental data were rigorously interpreted using a diffusion model considering external mass transport, intraparticle diffusion, and adsorption on the active site. This model was evaluated for both single and binary systems. Additionally, the adsorbent material was characterized to understand its physicochemical properties and for relating its performance with the adsorption results. The results of the individual adsorption equilibrium showed that the adsorption of MNZ and ACT is carried out by similar interactions with maximum values of adsorption capacities of 1.40 mmol/g and 1.38 mmol/g for MNZ and ACT, respectively. Both molecules were found to be adsorbed in monolayer, which was confirmed by the results of the surface area occupied by the molecules after adsorption (%SMNZ = 79.45% and %SACT = 77.42) and the nature of the interactions governing the adsorption process of MNZ and ACT were dispersive interactions and hydrogen bonding. The general diffusion model was able to correctly predict the concentration decay curves of both species obtaining low percentage deviations and both diffusion mechanisms were relevant, but the contribution of surface diffusion was slightly higher for the case of MNZ, while for ACT it was the diffusion in the pore volume. The binary equilibrium revealed that the ILME isotherm model was the most accurate for describing the adsorption surface, showing an antagonistic effect in which MNZ and ACT compete for active sites on the adsorbent surface. To conclude, the general diffusion model used to describe individual diffusion could be successfully extended to interpret binary systems, demonstrating an excellent fit to the experimental data with low percentage deviations. As in the single systems, both diffusion mechanisms were relevant in the binary system. es_MX
dc.description.sponsorship Beca, 812405, Consejo Nacional de Humanidades, Ciencias y Tecnologías. es_MX
dc.description.statementofresponsibility Estudiantes es_MX
dc.language Español es_MX
dc.publisher Facultad de Ciencias Químicas es_MX
dc.relation.ispartof REPOSITORIO NACIONAL CONACYT es_MX
dc.rights Acceso Abierto es_MX
dc.rights.uri http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 es_MX
dc.subject Adsorción individual es_MX
dc.subject Adsorción multicomponente es_MX
dc.subject Metronidazol es_MX
dc.subject Acetaminofén es_MX
dc.subject Difusión intraparticular es_MX
dc.subject Carbón activado es_MX
dc.subject Multicomponent adsorption es_MX
dc.subject Metronidazole es_MX
dc.subject Acetaminophen es_MX
dc.subject Intraparticular diffusion es_MX
dc.subject Activated carbon es_MX
dc.subject Carbón activado (lemb) es_MX
dc.subject Metronidazol (mesh) es_MX
dc.subject Acetaminofén (mesh) es_MX
dc.subject.other INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA es_MX
dc.title Interpretación de la velocidad global de adsorción para sistemas binarios empleando modelos difusionales es_MX
dc.type Tesis de maestría es_MX
dc.degree.name Maestría en Ciencias en Ingeniería Química es_MX
dc.degree.department Facultad de Ciencias Químicas es_MX


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