Este documento resume un estudio sobre la adsorción de cromo hexavalente (Cr(VI)) usando carbón activado producido a partir del endocarpio de la palma de aceite. El estudio caracterizó tres formas de carbón activado (granular, polvo y pellets) y evaluó su capacidad de adsorción a través de isotermas de adsorción y análisis cinéticos. Los resultados mostraron que los pellets tenían el área superficial más alta y alcanzaron el equilibrio de adsorción más rápido. Las is

1. Adsorción de Cr(VI) por carbón activado del
endocarpio de la palma de aceite: isotermas de
adsorción y análisis cinético.
Universidad de Sonora
Departamento de Ingeniería Química y Metalurgia
Alumno: Castillo Yepiz Francisco Eliezer
Curso: Operaciones Unitarias II
8vo Semestre
Profesor: Marco Antonio Núñez Esquer
Jueves 05 de abril de 2018

2. • Artículo: Adsorción de cr(VI) por carbón activado del endocarpio de la
palma de aceite: isotermas de adsorción y análisis cinético.
• Autores: Greisly D. Marrugo, Karen J. Silgado, Juliana Puello
• Procedencia: Colombia
• Nombre de la revista: Chemical engineering transactions
• Volumen: 43
• Año: 2015
• Numero: 1
• Páginas: 6
• ISSN: 2283-9216

3. Índice
1. Introducción ...............................................................4
2. Experimento ...............................................................6
2.1 Adsorbente y área superficial BET………………………………………………7
2.2 Prueba Cinética e isoterma de adsorción ..……………………………….8
3. Resultados y discusión ………………………………………………………………….10
3.1 Área superficial, volumen de pro y diámetro de poro ...………..11
3.2 Efecto del tiempo de contacto ………………………………………………….12
4. Conclusión …………………………………………………………………………………....16

4. Introducción

5. Introducción
• El desarrollo de varias investigaciones han dado como resultado que el uso de
compuestos de Cr(VI) en la industria, son letales, incluso a bajas concentraciones.
• La necesidad por realizar tratamientos efectivos a efluentes de los procesos con
carbón activado es útil para tratar aguas residuales con baja concentración de
cromo.
• El objetivo de este trabajo es evaluar el comportamiento de adsorción en carbón
activado proveniente del endocarpio de una palma de aceite colombiano.

6. Experimento

7. Adsorbente y área superficial BET
• Se utilizo carbón activado en tres formas: Granulares, polvo y pellets.
• Incluían un análisis granulométrico, determinación de contenido de humedad,
densidad aparente, medición del pH, contenido de cenizas e índice de azul de
metilo.
• El área superficie se determino por medio de análisis de adsorción de gas, el área
superficial especifica mediante el método BET y el volumen del poro como el
volumen de nitrógeno que se mantuvo en la muestra a la presión relativa mas alta.

8. Prueba cinética e isoterma de adsorción
• Se realizaron experimentos por lotes a distintas concentraciones
para determinar los efectos de la concentración inicial de adsorbato.
• Solución madre de k2Cr07, para 100 ml se emplearon soluciones de
Cr(VI) (5 ml, 10 ml, 15 ml), acetona y 1-5Difenilcarbazida, en medio
acido para concentraciones iniciales (.5ppm, 1ppm, 1.25ppm) y 1 gr
de carbón activado

9. Prueba cinética e isoterma de adsorción
• Se agito la mezcla a 500rpm/min a T controlada
• Cada 20 min se midió, filtro, determino absortancia.
• Se realizo este procedimiento por triplicado para cada forma de
carbón activado (granular, polvo, pellets).

10. Resultados y Discusión

11. Área superficial, volumen de poro y diámetro
de poro
La tabla 1 muestra los resultados para el área superficial BET, el volumen del poro y el dinámetro
de poro.
En la tabla podemos observar que los pellets tienen un valor de BET mayor que la de polvos y el
granular, lo que nos indica la cantidad de sitios de adsorción disponibles.
Tabla 1: área superficial BET y porosidad granular, polvo y pellets de CA.
El tamaño del poro en este caso determina las
propiedades de adsorción del CA, por ejemplo
los poros pequeños no atrapan adsorbatos que
tienen un tamaño molecular grande y los
grandes no atrapan adsorbatos que tienen un
tamaño molecular chico.

12. Efecto del tiempo de contacto
• La figura 1 nos muestra los
resultados experimentales de la
cantidad de cromo absorbido con el
tiempo, para las tres muestras de
carbón activado (granular, polvo y
pellets).
• Como se puede observar en la figura
1 la cantidad de cromo absorbido
aumenta con respecto al tiempo y
llega al equilibrio el pellet y el polvo
alrededor de los 100 min, mientras
que el granular no llega.
Figura 1: Resultados experimentales y adaptación del modelo para la cinética de adsorción
de Cr (VI)
: a) Granular b) Polvo c) Pellet Carbón activado

13. Isotermas de adsorción
El equilibrio de adsorción se puede describir mediante isotermas de
adsorción. Las isotermas representan la cantidad absorbida por un
peso unitario de adsorbente sólido y la cantidad de soluto quedando
en la solución en equilibrio. Las isotermas de adsorción utilizadas
fueron las de Langmuir y Freundlich, ya que comúnmente se utilizan
para describir el equilibrio de adsorción en agua y tratamiento de
aguas residuales.
Ecuación de Langmuir: Ecuación de freundlich:

14. Isotermas de adsorción
• Como podemos observar en la
grafica (a) que pertenece al
granular el modelo que se ajusta
es el de freundlich, mientras que
para las (b) y (c), el modelo que
mejor se ajusta es el de Langmuir,
esto se debe a las propiedades que
tiene el carbón en sus distintas
presentaciones.

15. Isotermas de adsorción
• Podemos observar en la tabla que los valores que se ajustan es
igual al de los graficos. Para obtener las constantes de las
ecuaciones de estos modelos, primero se linealizan con logaritmo
y después se grafica el logaritmo de la cantidad absorbida y la
concentración, después se gráfica y se obtiene la ecuación que
describa la gráfica y la pendiente será una constante y la
ordenada en el origen otra.
Tabla 2: Constantes de isotermas de Freundlich y Langmuir y coeficientes de determinación para el carbono
activado

16. Conclusión

17. Conclusiones
• La caracterización del carbón activado en forma (granular, polvo y
pellet).
• La utilización económica de este material.
• Fácil utilización para usarse como adsorbente para tratar agua
residuales de algún proceso.
• Se observo que la cinética de adsorción depende de la forma, el
área superficial interna y la porosidad del carbón activado.

18. Conclusión
• El análisis cinético mostro que el equilibrio de adsorción se
alcanza en 120 min para los pellets y el polvo en forma de carbón
activado, mientras que para el granular después de los 120 min.
• Cualquiera de las tres muestras de carbón activado puede usarse
para eliminar el Cr(VI) en sistemas acuosos, a diferentes niveles
de eficiencia.
• La muestra de pellets elimino 89.7%, polvo muestra eliminada
92.1% y muestra granular eliminada 68.1%.

19. “Gracias por su atención”