Se investigan las curvas de ruptura de soluciones acuosas de ácido cítrico en resinas de intercambio iónico.

1. OPERACIONES UNITARIAS II
MODELADO DE CURVAS DE RUPTURA DE
ADSORCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO EN RESINAS
ANIÓNICAS EN UNA SOLUCIÓN ACUOSA
Alumno: Blanca Esther Avila Pérez 213209101
Jueves 06 de Abril de 2017

2. Modelado de curvas de ruptura de adsorción de
ácido cítrico en resinas aniónicas en una
solución acuosa
Autores
1.Sohrabali Ghorbanian
1.Mostafa Davoudinejad
1.Amir Khakpay
2.Saeidreza Radpour
1.Faculty of Engineering, University of Tehran, P.O. Box 11365/4563, Tehran, Iran
2.Engineering Department, University of Alberta, Edmonton, AB, Canada T6G
2G8
Hindawi Publishing Corporation
Journal of Engineering
Volume 2015, Article ID 139041, 7 pages
http://dx.doi.org/10.1155/2015/139041

3. Índice
• Introducción
• Curvas de ruptura
• Experimentación
• Resultados y discusión
• Conclusiones

4. Introducción

5. Introducción
Compuestos orgánicos han sido excesivamente liberados
en el medio ambiente debido a la rápida industrialización y
han causado una gran preocupación en todo el mundo.
Uno de los ácidos orgánicos más ampliamente utilizado en
el ámbito de los alimentos y bebidas como un acidulante
así como en productos químicos y farmacéuticos es el
ácido cítrico.

6. Introducción
En los sistemas naturales de agua, ácidos orgánicos
pueden pegarse a iones de metales pesados en
superficies sólidas formando complejos.
Este proceso evita la preservación de metales pesados por
sedimentos. El ácido cítrico y el ácido acético son
conocidos como enlaces orgánicos involucrados en el
proceso de adsorción en la química del suelo.

7. Introducción
Los métodos convencionales para la
separación de compuestos orgánicos son la
precipitación química, electrólisis,
separación por membrana, intercambio
iónico y la absorción por carbón activado.
• Recientemente, cordones de celulosa y
resinas modificadas se utilizaron para
adsorber algunos iones metálicos pesados

8. Introducción
• Así pues, parece que el lecho móvil simulado (SMB) es
adecuado y eficaz mediante el uso del método de
cromatografía sobre la base de un contacto continuo
entre contracorriente y adsorbentes de alimentación.
• En general la reacción de intercambio de iones de la
resina se presenta en:
•

9. Curvas de ruptura

10. Curvas de ruptura
• En este trabajo de investigación, se
intentó derivar ecuaciones matemáticas
que no sólo predicen la
forma simétrica de "S" de las curvas
de ruptura, si no también puede
explicar otras curvas derivadas de esa
forma.
• Además, hemos extraído y
estadísticamente investigado diferentes
formas de varios modelos como
fraccionario, polinómicas, y
exponencial.

11. Curvas de ruptura
Por último, tres nuevos modelos matemáticos implícitos se
ajustaron en las siguientes fórmulas derivadas para la
determinación de las curvas de ruptura.
Parámetros D, E, F, G, H, I, m, p, q se ajustan a
parámetros que son constantes obtenidos por regresión de
los datos experimentales.

12. Experimentación

13. Experimentación
Columna de vidrio Di = 1 cm
Altura = 20 cm
Lecho volumen = 15 cm^3.
El caudal volumétrico de
ácido en la adsorción y
desorción fue constante y
fue igual a 1,5 mL/min.
T= (20, 35 y 55∘ C).

14. Experimentación
La concentración de ácido
cítrico en el afluente solución
fue %2 en peso y proceso de
elución es llevada a cabo por
0,2 molar de la solución de
ácido sulfúrico.
- 25 muestras
se repitieron los experimentos 3
veces.

15. Resultados y
discusión

16. Resultados y discusión
• Se ha observado que las resinas básicas débiles tienen
un mejor rendimiento en la recuperación de ácido cítrico
en la solución de agua.
• Así mismo, se obtuvo la difusividad de ácido cítrico y
capacidad de saturación de resina.

17. Resultados y discusión
• Los valores para las variables constantes fueron
obtenidos mediante “EViews software” versión 3.1.
• Para el ajuste de la curva se utilizaron tres métodos:
-Mínimos cuadrados (R^2)
-Durbin-Watson
-Porcentaje de error relativo (MRPE)

18. Resultados y discusión

19. Resultados y discusión

20. Resultados y discusión
• Validación de los resultados se han hecho sobre la base de comparar
los resultados con otras investigaciones incluyendo:
• Lu et al. (Adsorción de Pb2+ en un lecho fijo de ETS-10) adsorbente
• Gonzalez et al. (Adsorción de Cr(III) en solución acuosa en el Agave
lechuguilla biomasa).
• Grande et al. (Adsorción de propileno en la zeolita 4A),
• Ahmaruzzaman et al. (Adsorción de fenol por pérdida de agua por
diferentes adsorbentes)
• Pan et al.(Adsorción de fenol en resina NDA-100),
• Malkoc et al. (Adsorción de Cr(VI) en residuos de bellota)

21. Resultados y discusión

22. Resultados y discusión

23. Resultados y discusión

24. Conclusiones

25. Conclusiones
•Una investigación estadística fue realizada para obtener
las curvas de ruptura de adsorción del ácido cítrico en el
20, 35 y 55∘C.
•Además, se utilizaron modelos implícitos con el fin de
correlacionar las curvas de ruptura.

26. Conclusiones
•Debido a su estructura, los modelos matemáticos
implícitos tienen buena flexibilidad para describir distintas
curvas de ruptura con diferentes inclinaciones y formas,
incluso por la inusual forma de "S" tipo.
•Como resultado, los modelos logarítmicos muestran una
mejor conformidad con datos experimentales en
comparación con no logarítmicos correspondientes.

27. Conclusiones
•Dado que los valores numéricos del tiempo son mucho
mayores que la proporción de concentración, el logaritmo
del tiempo reduce su cantidad y surge la propiedad en la
ecuación y, por consiguiente, los modelos logarítmicos
proporcionan mejores resultados que es muy obvio.
•Además, la unidad de tiempo no tiene ningún efecto
sobre la calidad de la regresión y sólo cambia el valor del
parámetro constante en los modelos.

28. Conclusiones
• Para probar la exactitud de los modelos, nuestros
modelos se compararon con los datos experimentales
de otros investigadores.
• Totalmente, 18 curvas de avance se han investigado.
• Los resultados muestran que nuestros modelos pueden
describir curvas de ruptura con una mayor cantidad de
datos

29. Gracias por su
atención.