Obtención de microestructuras de carbono para la remoción de metales pesados en aguas contaminadas.
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Date
2022-11
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Publisher
Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)
Abstract
La contaminación del agua a nivel mundial por metales pesados puede derivarse de las actividades antropogénicas o de fuentes naturales. Por tanto, se hace necesario la implementación de nuevas alternativas para la remediación del recurso hídrico. El presente proyecto de investigación tiene por objetivo obtener microestructuras de carbono a partir de glucosa, urea y acido acrílico para la remoción de metales pesados en aguas contaminadas. Para ello, se sintetizaron estructuras de carbono a partir de distintos monómeros variando las condiciones de tiempo (16-48h) y temperatura (180-190°C), posteriormente las microestructuras obtenidas con mayor rendimiento, se caracterizaron por microscopia electrónica de barrido y finalmente se estudió su capacidad para remover cobre (II). Adicionalmente se realizó un análisis estadístico completamente al azar. Como resultado de la síntesis hidrotérmica se obtuvieron diferentes microestructuras de carbono con porcentajes de rendimiento para glucosa a 180° por 24h glucosa de 98,90%R, seguido por glucosa + urea a 180° por 24h glucosa + urea con 19,66%R, glucosa + urea + ácido acrílico a 180° por 24h glucosa + urea + ácido acrílico con 9,91%R. El análisis de las micrografías obtenidas de las 6 muestras analizadas mostró diferentes morfologías y tamaños de partículas, en el caso de las muestras de glucosa, son esféricas con tamaños entre 2-20 µm, en el caso de GU tienen forma irregular tipo fragmento y finalmente las muestras de glucosa + urea + ácido acrílico tiene forma irregular tipo fragmento, pero estos se encuentran en capas. Para la remoción de metales pesados se utilizó una concentración de sulfato de cobre (II) a 30 ppm la cual fueron mezcladas con las microestructuras de carbono, agitándolas por 3 horas y estabilizando su pH, para luego ser filtradas y analizadas en el espectrofotómetro. La muestra que obtuvo mayor capacidad de remoción fue G con 45.86%R, seguida por glucosa + urea + ácido acrílico 28,54%R y finalmente la muestra de glucosa + urea con 13,20%R de remoción. Con estos resultados obtenidos podemos afirmar que, si es posible remover metales pesados del agua mediante microestructuras de carbono a partir de glucosa, urea y ácido acrílico, este método innovador aportará a futuras investigaciones sobre la presencia de metales pesados en aguas contaminadas.
Description
Worldwide water contamination by heavy metáis can derive from anthropogenic activities or from natural sources. Therefore, it is necessary to implement new alternatives for the remediation of water resources. The present research project aims to obtain carbón microstructures from glucose, urea and acrylic acid for the removal of heavy metáis in contaminated water. For this purpose, carbón structures were synthesized from different monomers varying the conditions of time (16-48h) and temperature (180-190°C), then the microstructures obtained with higher yield were characterized by scanning electrón microscopy and finally their ability to remove copper (II) was studied. Additionally, a completely randomized statistical analysis was performed. As a result of the hydrothermal synthesis different carbón microstructures were obtained with yield percentages for glucose at 180° for 24h glucose of 98.90%R, followed by glucose + urea at 180° for 24h glucose + urea with 19.66%R, glucose + urea + acrylic acid at 180° for 24h glucose + urea + acrylic acid with 9.91%R. The analysis of the micrographs obtained from the 6 samples analyzed showed different morphologies and particle sizes, in the case of the glucose samples, they are spherical with sizes between 2-20 pm, in the case of GU they have an irregular fragment type shape and finally the glucose + urea + acrylic acid samples have an irregular fragment type shape, but these are in layers. For the removal of heavy metáis, a concentration of copper (II) sulfate at 30 ppm was used, which was nrixed with the carbón microstructures, stirred for 3 hours and stabilized at pH, and then filtered and analyzed in the spectrophotometer. The sample that obtained the highest removal capacity was G with 45.86%R, followed by glucose + urea + acrylic acid 28.54%R and finally the glucose + urea sample with 13.20%R removal. With these results we can affirm that, if it is possible to remove heavy metáis from water by rneans of carbón microstructures from glucose, urea and acrylic acid, this innovative rnethod will contribute to future research on the presence of heavy metáis in contaminated water.
Keywords
RECURSOS, HÍDRICOS
Citation
Mena Pástor Johny Adrián (2023); Obtención de microestructuras de carbono para la remoción de metales pesados en aguas contaminadas. UTC. Latacunga. 77 p.