El documento describe un experimento para estimar el área superficial específica de carbón activado derivado de pescado utilizando el método de la isoterma de Langmuir. Se examinaron cuatro ecuaciones de isotermas de Langmuir y se encontró que la isoterma tipo 2 tenía el mejor ajuste. El carbón activado con ácido fosfórico tuvo el área superficial más alta, mientras que el carbón activado con cloruro de zinc tuvo la capacidad máxima de adsorción más alta. El método de Langmuir permitió calcular el

1. Operaciones unitarias 2.
Estimación del área superficial
especifica utilizando el método de la
isoterma de langmuir.
Gisela Verdugo Ríos.
21 de octubre del 2015.

2.  Estimación del área superficial especifica
utilizando el método de la isoterma de
langmuir.
 Universidad de Ciencia y Tecnología del
Estado de kebbi, Departamento de Química.
Estado de kebbi, Aliero ,Nigeria.
 Universidad del Estado de Benue,
Departamento de Química , Makurdi, Nigeria.
 J.Appl.Sci.Environ.Manage.December,2010.
 JASEM ISSN 1119-8362
 Numero de paginas: 4

3. Índice:
• Introducción.
• Materiales y métodos.
• Resultados y discusión.

4. Introducción.

5. Introducción.
• 4 ecuaciones lineales de los tipos de isoterma de
langmuir( el tipo 1,2,3 y 4) se examinaron en un
experimento utilizando colorante de adsorción en
acido derivado y carbón activado de pescado
tratado en sal (𝑯 𝟑 𝑷𝑶 𝟒-FAC y Zn𝑪𝒍 𝟐-FAC).

6. Introducción.
Las relaciones de equilibrio entre los adsorbentes
y adsorbatos son descritas por isotermas de
adsorción que expresan la capacidad de un
adsorbente para un adsorbato, se utiliza la
regresión lineal para deteminar el tipo de
isoterma que se asemeja mas. se utilizo el
método de ajuste por mínimos cuadrados a través
del coeficiente de correlación(𝑹 𝟐
).

7. Introducción.
El objetivo es determinar el área superficial
especifica del carbono derivado del pescado para
comparar en un futuro con el área superficial
determinada por otros métodos.
La ecuación de langmuir se utilizo para calcular
el área superficial especifica del adsorbente, la
forma general de la isoterma de langmuir es la
siguiente:

8. Introducción.
Forma general (isoterma de langmuir):
Y=
𝑲𝑪𝑬
𝟏+𝑲𝑪𝑬
=
𝑵
𝑵𝑴
=
𝒒𝒆
𝒒𝒎
• Y = fracción de la superficie de
Carbono de peces cubierta por
moléculas
Adsorbidas de azul de metileno.
• K= constante.
• Ce=concentración de la
solución de azul de metileno
en el equilibrio.
de moles de azul de metileno
adsorbidos por gramo de
adsorbente a una
concentración de
equilibrio(Ce).
• NM= qm ,numero de moles de
azul de metileno por gramo de
solvente requerido para
formar una monocapa con
unidades mg/g.

9. Introducción.
Forma general (isoterma de langmuir):
Y=
𝑲𝑪𝑬
𝟏+𝑲𝑪𝑬
=
𝑵
𝑵𝑴
=
𝒒𝒆
𝒒𝒎
𝑲𝑪𝑬
𝟏+𝑲𝑪𝑬
=
𝒒𝒆
𝒒𝒎
Reordenando:
𝑪𝒆
𝒒𝒆
=
𝑪𝒆
𝒒𝒎
+
𝟏
𝑸𝑲𝑴

10. Introducción.
Para todas las isotermas de adsorción de azul de
metileno en carbón de pescado el grafico
𝑪𝒆
𝒒𝒆
vs Ce
da una línea recta con pendiente
𝟏
𝒒𝒎
Y con intercepción
𝟏
𝑸𝑲𝑴
Por lo tanto la isoterma de langmuir es una
descripción adecuada de la adsorción de azul de
metileno en adsorbente.
𝑪𝒆
𝒒𝒆
=
𝟏
𝒒𝒎
Ce +
𝟏
𝑸𝑲𝑴

11. Introducción.
El área superficial especifica (SMB)=
𝟏𝟎−𝟑 𝒌𝒎 𝟐
𝒌𝒈
Se calculo:
SMB=(qm*AMB*NA*𝟏𝟎−𝟐𝟎
)/M
Donde:
qm = es el numero de moléculas de azul de
metileno adsorbidas en la monocapa en
𝒎𝒈
𝒈
.
AMB=superficie ocupada por una molécula de azul
de metileno.

12. Introducción.
El área superficial especifica (SMB)=
𝟏𝟎−𝟑 𝒌𝒎 𝟐
𝒌𝒈
Se calculo:
SMB=(qm*AMB*NA*𝟏𝟎−𝟐𝟎
)/M
NA= numero de Avogadro
𝟔.𝟎𝟐 𝒙 𝟏𝟎 𝟐𝟑
𝒎𝒐𝒍
M= peso molecular del azul de metileno
𝟑𝟕𝟑.𝟗 𝒈
𝒈𝒎𝒐𝒍

13. Introducción.
“En el presente estudio, se eligió azul de metileno
debido a su conocida fuerte adsorción en sólidos
y su utilidad reconocida en la caracterización
material adsorbente (Ardizzone et al., 2003)”.

14. Materiales y métodos.

15. Materiales y métodos.
Procedimiento del experimento:
• Las muestras de peces(tilapia del Nilo) fueron lavadas
con abundante agua y hervidas varias veces.
• Se enjuagaron y secaron al sol.
• Se secaron en un horno a 100 ° C durante la noche y se
pulverizaron.
• Se tamizaron con un una malla tamaño del tamiz <2
mm.

16. Materiales y métodos.
• Los de menos de 2 mm muestras fueron almacenadas en
recipientes herméticos.
• Aproximadamente 3 g de cada muestra de pescado pre
tratado, de <2 mm tamaño de malla ,se mezclo por
separado con 𝟑𝒄𝒎 𝟑
de cada agente activador de 1M
(H3PO4, ZnCl2) .
• Las muestras se sometieron al horno a 800 ˚C durante 5
minutos y se retiraron.

17. Materiales y métodos.
• se enjuagaron con agua helada destilada, el exceso de
agua se drenó y se dejaron en reposo a temperatura
ambiente.
• la muestra se secó en un horno a 110°c durante la noche y
se molió en tamaños que pasan a través <0,5 y <2 mm de
tamiz.
• se determinó un pH de 6-8 en las muestras activadas.

18. Materiales y métodos.
Solución de azul de metileno:
• El MB se secó a 110 ° C durante 2 horas antes de su uso.
• El MB se utilizó sin purificación adicional.
• una solución madre de
𝟏𝟎𝟎𝟎 𝒎𝒈
𝑳
se preparó disolviendo
1.127g azul de metileno en agua destilada 1000 ml.
• La solución experimental se preparó diluyendo la solución
madre con agua destilada en el intervalo de 10,15,20,25 Y
30
𝒎𝒈
𝑳
.

19. RESULTADOS Y DISCUSION.

20. Resultados y discusión.
Tabla de % de activación de carbón quemado, % de
rendimiento y densidad aparente.
A la temperatura de activación de 800c se observa en la
tabla que el porcentaje de activación del carbón por
quemado es alto con un bajo porcentaje de rendimiento.

21. Resultados y discusión.
La isoterma de langmuir muestra que la cantidad de
azul de metileno adsorbido aumenta como la
concentración aumenta hasta un punto de
saturación.
Mientras hay sitios disponibles la adsorción
aumentara pero tan pronto como todos los sitios
estén ocupados un aumento de la concentración de
azul de metileno dará lugar a una adsorción
negativa(desorción) a la monocapa.

22. Resultados y discusión.
Tabla 3 y 4 isotermas de langmuir con datos
experimentales del carbón activado comercial y del
carbono de pescado tratado con acido.

23. Resultados y discusión.
se obtiene el mejor ajuste con Langmuir-2 debido a las
desviaciones mínimas de la ecuación (𝑅2
= 1,00).

24. El carbón tratado con ácido (𝑯 𝟑 𝑷𝑶 𝟒-FAC) demuestra tener
un área de superficie mayor (SMB =
𝟏𝟖,𝟏𝟕𝟎∗𝟏𝟎−𝟑 𝑲𝒎 𝟐
𝒌𝒈
) que el
carbono tratado con sal Zn𝑪𝒍 𝟐-FAC (SMB =
𝟏𝟑,𝟓𝟕𝟗∗𝟏𝟎−𝟑 𝑲𝒎 𝟐
𝒌𝒈
)
que se compara más a el carbón activado disponible
comercialmente CAC (SMB =
𝟏𝟑,𝟖𝟖𝟒∗𝟏𝟎−𝟑 𝑲𝒎 𝟐
𝒌𝒈
).
En conclusión SMB: 𝑯 𝟑 𝑷𝑶 𝟒-FAC> CAC> ZnCl2-FAC.
Resultados y discusión (basados en la isoterma tipo 1).

25. Resultados en la Tabla 5.
que se basan en la mejor isoterma de ajuste (Langmuir
tipo 2) indica que el nivel de cobertura monocapa(La
capacidad máxima de adsorción)sigue el siguiente
orden Zn𝑪𝒍 𝟐-FAC (13.333)> 𝑯 𝟑 𝑷𝑶 𝟒-FAC (11.627)> CAC
(5,405) mg / g.
Resultados y discusión (basados en la isoterma tipo2).

26. Resultados y discusión.
Langmuir tipo 1 no presentó el mejor ajuste como un
modelo para la absorción.
la isoterma de tipo 2 puede ser utilizada en la
estimación de la cobertura de monocapa.
el tipo de isoterma 1 es adecuado para estimar el área
de superficie específica (SMB).
la isoterma tipo 3 es difícil para interpretar y se
caracteriza con los valores qm negativos.

27. Resultados y discusión.
la isoterma tipo 4 comparte características comunes con
el tipo 1 y 2.

28. MUCHAS GRACIAS POR
SU ATENCION.