Este documento resume un estudio sobre la adsorción de colorantes reactivos utilizando carbón activado producido a partir de cáscaras de almendra de palma. El estudio examinó los modelos teóricos de transferencia de masa y difusión para el proceso de adsorción, y determinó que el modelo de dos resistencias describía mejor la cinética del proceso para los dos colorantes estudiados. Los resultados mostraron que la velocidad de transferencia de masa externa disminuye a medida que aumenta la concentración inicial del colorante.

1. Operaciones Unitarias ll
Adsorción de Colorantes Reactivos por medio
de Carbón Activado de Cascara de Almendra
de Palma.
Estudiante:
Luisa Fernanda Anduaga Hurtado
09- Abril- 2015

2. Adsorción de Colorantes Reactivos por medio de Carbón
Activado de Cascara de Almendra de Palma.
M. M. Nourouzi, T.G. Chuah y Thomas S.Y.Choong
Departamento de Ingeniería Química y Ambiental, Facultad
de Ingeniería, Universidad Putra, Malasia.
E-Diario de Química, 2009,6(4), 949-954

3. Índice
 Introducción
 Experimentación
 Modelo Teórico
 Transferencia de Masa Intraparticular
 Resultados y Discusiones
 Conclusiones

4. Introducción

5. Introducción
En industrias como la textil, la de cerámica, de
impresión y de plástico su materia prima es el tinte,
por lo tanto los métodos de adsorción son
prometedores, solo que son limitados por su alto
costo.
El carbón activado por medio de residuos sale muy
barato.
Malasia es mayor productor de aceite de palma.

6. Introducción
Se iniciaron varios estudios aprovechando esta
ventaja por medio de la cascara de almendra de
palma hacer carbón activado.

7. Introducción
Es importante saber con que velocidad se retiran los
contaminantes , utilizando el mecanismo de adsorción
en 3 pasos:
 Transferencia de masa externa de la solución a
granel a la superficie del adsorbente.
 Difusión intrapaticular dentro de la estructura interna
de la partícula.
 La adsorción en un lugar interior.

8. Introducción
Un paso importante en el proceso de adsorción es el
transporte del adsorbato de la parte fluida a la
superficie externa del adsorbente.
Modelos que explican el procesos de adsorción:
• Individuales de una resistencia(película liq, difusión
del poro o difusión superficial).
• Dos resistencias(difusión superficial y
intraparticular).

9. Experimentación

10. Experimentación
Se utilizo:
 PKS como carbón activado sin ningún tratamiento.
 2 colorantes reactivos: negro reactivo 5(RB5) y rojo
reactivo E(RRE).
El pH de estos colorantes era 6.5 y 6.4, y en solución
binaria(1 g c/colorante en 1 L agua destilada) 6.4.

11. Experimentación
Estudio Cinético por Lotes(eliminación colorantes con
PKS):
 Agitaron matraces cónicos(1000 ml sln. colorante a 28 ºC)
en incubadora.
 Retiraban 1 ml de muestra c/3 min primeros 30 min,
después c/5 min siguientes 30 min y c/10 min próximos 60
min y c/60 min siguientes 20 hrs y c/6 hrs hasta punto eq.
El mismo procedimiento para la mezcla binaria 20 mg/L(c/colorante) y 2 g/L de carbón activado.

12. Modelo Teórico

13. Modelo Teórico
Transferencia de masa externa:
La tasa de transferencia de masa en la capa de la
superficie externa de la partícula de adsorbente
Nt: tasa de adsorción
Kf: coef. Transferencia de masa en interfase
SA: área superficial
Cb y Cs: concentración adsorbato en fluido y en la interfase fluido-
partícula.

14. Modelo Teórico
El balance de masa se da por:
q: concentración de adsorbato
M: masa del adsorbente
V: volumen de la solución
ap: radio de la partícula

15. Modelo Teórico
La concentración del adsorbato con respecto al
tiempo se relaciona con kf
Y se puede resolver con esta condición inicial

16. Transferencia de Masa
Intraparticular

17. Transferencia de Masa Intraparticular
Difusión de película- superficie ( 2da Ley de Fick):
 Molécula del adsorbato se transfiere a través de las
partículas adsorbentes arrastrándose de un sitio de
adsorción a otro en una superficie solida, donde la
difusivdad en la superficie (Ds) es independiente de
concentración.

18. Transferencia de Masa Intraparticular
Difusión película- poro:
 Utilizan ecuaciones de difusión en el poro. Dp es la
difusión en el poro.

19. Resultados y
Discusiones

20. Resultados y Discusiones
 Para calcular difusión de masa externa se usaron kf
(calculados) diferentes concentraciones.
A medida que se incrementa la concentración inicial de adsorbato kf
disminuye(difusión intraparticular) ya que se considera que la molécula del
colorante es grande y esta causa una reducción en la movilidad de la
transferencia del adsobato en la capa limite.

21. Resultados y Discusiones

22. Resultados y Discusiones

23. Resultados y Discusiones

24. Resultados y Discusiones

25. Conclusión

26. Conclusión
 La velocidad para el proceso cinético para ambos
colorantes era mejor descrito por el modelo de dos
resistencias.
 Es mediante la experimentaciones mejor utilizar el
modelo de difusión película-superficie usando la
cascara de almendra de palma CA.

27. Muchas
Gracias !!!