Adsorcion Informe 3.docx

“UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA” “FACULTAD DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS” Departamento académico de Ingeniería de Alimentos y Productos Agropecuarios

LABORATORIO DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS II

LABORATORIO 3: ADSORCION HORARIO: LUNES de 11-1 pm FECHA DE ENTREGA: Lunes 26 de noviembre del 2018 PROFESORA: Ing. Elizabeth Villanueva

INTEGRANTES: 

Berrocal Durand, Karen Andrea (20141339)



Flores Diaz Angela Milagros (20141350)

2018 – II

I.

II.

INTRODUCCIÓN

RESULTADOS Y DISCUSIONES

Cuadro N° 1: Concentración de soluto en el adsorbente y la solución utilizando el colorímetro. Muestra Control 1 2 3 4 5

UC 12.3837 2.3955 1.0838 0.9117 0.7344 0.8602

L/G (g carbón/g solución)

X (UC adsorbido/ g Adsorbente)

0.001 0.005 0.01 0.015 0.02

Y (UC residual/g solución) 9988.271 2259.989 1147.201 776.622 576.178

Para la práctica de adsorción, cuyo objetivo fue la decoloración de 5 muestras de gaseosa comercial (color naranja) de la marca Fanta, estas muestras tuvieron un peso aproximado de 50g de solución cada una, se sacó un promedio del peso de las 5 muestras y una muestra blanco, además considerando que esta solución original es la solución blanca, entonces la concentración inicial fue de 0.0479 UC/g. solución. En el Cuadro 1 se muestran los resultados de la dependencia de la adsorción de la solución coloreada (gaseosa color naranja) con respecto a la cantidad de adsorbente utilizados, empleando diferentes concentraciones de los grupos correspondientes a los experimentos. Es por ello que con los datos obtenidos del Cuadro 1 se procedió a realizar la curva de equilibrio de solución y adsorbente, donde a partir de la Figura 1 se obtuvo la Ecuación de Freundlich a través de un ajuste potencial. En la práctica el proceso de adsorción se dio en un equipo de baño Maria, la cual estaba sometida a agitación en un tiempo determinado. Castellar et al. (2013), nos afirma que la diferencia significativa entre los valores de la capacidad de adsorción del adsorbente activado se debe al tiempo de permanencia en contacto con la disolución, esta situación permite que se alcance una condición de equilibrio; pero además, la agitación permanente proporciona una mejor interacción entre los sitios activos del adsorbente y el colorante,

0.0479 0.0217 0.0182 0.0147 0.0172

lo cual favorece la velocidad de transferencia de masa y, por lo tanto, la mayor retención. En la práctica se utilizó como adsorbente al carbón activado.

ECUACION DE EQUILIBRIO DE SOLUCION Y ADSORBENTES. 0.06

y = 0.0012x0.3938 R² = 0.9244

Y (UC/G)

0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0.00 0

2000

4000

6000

8000

10000

X (UC/G)

Figura 1: Ecuación de equilibrio de solución y adsorbente

𝑦 = 0.0012𝑥 0.3938

Y=𝑚𝑋 𝑛

Cuadro N° 2: Ecuación de Freunlich y sus constantes.

m=0.0012

n=0.3938

12000

En la siguiente figura se muestra la concentración de solución versus el porcentaje de adsorbente.

Y (UC/G) VS L% 0.0500 0.0450

Y (UC/G)

0.0400 0.0350 0.0300 0.0250 0.0200 0.0150 0.0100 0

20

40

60

80

100

120

L%

Figura 2: concentración de la solución VS % de adsorbente.

Se observa en la Figura 2, que a medida que aumenta el porcentaje del adsorbente (carbón activado), la concentración de la solución disminuye de manera gradual, ya que presenta menor cantidad de adsorbato (colorante de la gaseosa). En comparación con el experimento de Leyva et al. (2002), el cual trabajó la adsorción del salicilato de sodio sobre el carbón activado, se puede notar que en el proceso de adsorción, que a medida que el carbón activado aumenta, la concentración de colorante en la gaseosa disminuye desde una Co 0.047 hasta una Cf de 0.017 con excepción del 4to dato que probablemente fue tomado en forma errónea.

En la siguiente figura se observa la relación entre índice de color con la concentración de soluto en el adsorbente.

Cuadro N° 3: Concentración de soluto en el adsorbente y la solución utilizando el espectrofotómetro. MUESTRA

L/G

control 1 2 3 4 5

UC

0.001 0.005 0.01 0.015 0.02

X (g adsorbido/ g adsorbente)

1.3385 0.8965 0.3195 0.2885 0.2065 0.1950

Y(UC residual/g solución) 442.0000 203.8000 105.0000 75.4667 57.1750

0.0179 0.0064 0.0058 0.0041 0.0039

En el cuadro 3 se observa los resultados obtenidos en la concentración de soluto en el adsorbente y la solución utilizando el espectrofotómetro a diferencia del cuadro 1 que se utilizó el colorímetro. Los resultados obtenidos difieren un poco al utilizado con el colorímetro como se aprecia en los cuadros mencionados anteriormente.

Y(UC/G)

ECUACION DE EQUILIBRIO DE SOLUCION Y ADSORBENTE 0.02 0.02 0.02 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00

y = 0.0002x0.7101 R² = 0.9069

0

100

200

300

400

X(UC/G)

Figura 3: Ecuación de equilibrio de solución y adsorbente

𝑦 = 0.0002𝑥 0.7101

Y=𝑚𝑋 𝑛

500

Cuadro N° 3: Ecuación de Freunlich y sus constantes. m=0.0002

n=0.7101

En la figura 3 se muestra que el índice de color aumenta a medida que la concentración de soluto (color) en el adsorbente aumenta, esto se debe a que el carbón activado tiene gran capacidad en la extracción de soluto debido a sus características físicas. Según Fuentes et al (2012), menciona que el comportamiento cinético del proceso de adsorción hace evidente que prácticamente la aproximación a las condiciones de equilibrio se logra después de los primeros 20 minutos del contacto y las cantidades máximas removidas de color en un solo contacto sean del orden de 88% de sustancias coloreadas. Con esto se concluye que el carbón activado posee una gran capacidad de adsorción de color en diferentes soluciones.

En la siguiente figura se muestra la relación entre el índice de color con porcentaje de adsorbente.

Y(UC/G)

Y(UC/G) VS L% 0.020 0.018 0.016 0.014 0.012 0.010 0.008 0.006 0.004 0.002 0.000 0

20

40

60

80

100

120

L%

Figura 4: concentración de la solución VS % de adsorbente.

En la figura 4 se observa que a medida que aumenta el porcentaje de adsorbente, hay mayor extracción de color, generando así una disminución del índice de color en la

solución. Según Fuentes et al (2012), quien hizo un proceso experimental en la extracción de color en jugo de caña a partir de carbón activado, menciona que se presenta una mayor remoción de color en la medida que se incrementa la cantidad de adsorbente en contacto con los jugos, esto se debe principalmente a que, al aumentar la cantidad del carbón activado, el área de contacto es mayor. Así los resultados hacen evidente que al utilizar un 1 g de adsorbente se presentan los mayores porcentajes de remoción de color.



III.

CONCLUSIONES

IV.

BIBLIOGRAFÍA

CASTELLAR, G; CARDOZO, B; SUAREZ, JOHN Y VEGA, J. 2013. Adsorción por lote y en una columna de lecho fijo del colorante B39 sobre carbón activado granular. Proyecto. Facultad de Ingeniería. Universidad Autónoma del Caribe. Recuperado desde: https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=4697727



FUENTES, J; MORALES,M;AYALA,R y DURAN,M.2012. Obtención de carbón activado a partir de residuos agroindustriales y su evaluación en la remoción de color del jugo de caña. Instituto de Ciencias Básicas, Universidad Veracruzana. 27(1): 36-48.



LEYVA, R; VELAZQUEZ, L; MENDOZA, J; GUERRERO, R. 2002. Adsorción de salicilato de sodio en solución acuosa sobre carbón activado. Centro de Investigación y Estudios de Posgrado. Universidad Autónoma de San Luis Potosí. México.