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Evaluación del potencial de sorción de la biomasa de Sargassum sp. y una cactácea para la remoción de contaminantes de los drenajes ácidos de la mina Santa Isabel en Pamplonita, Norte de Santander
| dc.contributor.author | Arias Peñaranda, Martha Trinidad | |
| dc.contributor.author | Ferrer Pacheco, Martha Yasmid | |
| dc.date.accessioned | 2022-12-15T22:35:25Z | |
| dc.date.available | 2022-12-15T22:35:25Z | |
| dc.date.issued | 2022 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.ufps.edu.co/handle/ufps/6666 | |
| dc.description.abstract | El presente estudio explora el potencial dela biomasa de una macroalga del género Sargassum y de una cactácea como precursores para la obtención de biocarbones para la remoción de contaminantes de los drenajes ácidos de mina ( DAM). Para esto se inicialmente se obtendrá la biomasa en polvo de cada una de las especies en estudio y se caracterizará; en segundo lugar se investigará el efecto de varios parámetros del proceso de pirólisis en la calidad de los biocarbones, y los carbones obtenidos se caracterizarán por técnicas instrumentales como TGA, XRD, SEM, BET y FTIR. Posteriormente se evaluarán los biosorbentes con soluciones sintéticas de cromo (VI), por medio de un diseño experimental, se estudiará el efecto de los parámetros que más afectan el proceso de liosorción como pH, concentración de la solución inicial, dosis de biosorbente y tiempo de contacto en la eficiencia de remoción del cromo. Finalmente, con las condiciones óptimas del proceso se probará el mejor biosorbente en soluciones reales de la mina Santa Isabel en Pamplonita, Norte de Santander. | spa |
| dc.format.mimetype | application/pdf | spa |
| dc.language.iso | spa | spa |
| dc.title | Evaluación del potencial de sorción de la biomasa de Sargassum sp. y una cactácea para la remoción de contaminantes de los drenajes ácidos de la mina Santa Isabel en Pamplonita, Norte de Santander | spa |
| dc.type | Propuesta de investigación | spa |
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| dc.contributor.researchgroup | GIQUIBA | spa |
| dc.coverage.projectdates | 2022-11-08/2023-11-08 | spa |
| dc.description.methods | El desarrollo de la investigación se plantea en cuatro fases, para dar cumplimiento a los objetivos. Primera fase: Obtención y caracterización de la biomasa en polvo de algas pardas y cactus En esta fase se realizarán las siguientes actividades: Recolección de la biomasa, obtención de la biomasa en polvo y caracterización de la misma. Los investigadores cuentan con biomasa del alga parda marina sargassum sp. recogida como desecho que se desprende del mar en la playa Bahía Concha en el Parque Tayrona en el caribe colombiano, las cuales después de recolectadas fueron lavadas con abundante agua de la llave para remover sales, secadas al sol y almacenadas en bolsas plásticas y cajas de cartón, para su posterior utilización. Esta biomasa será molida será molida y tamizada y una fracción de tamaño en el rango de 200-300 μm se utilizará en todos los experimentos. Los cladodios de cactus serán recolectados en los alrededores de la ciudad de Cúcuta, para obtener la biomasa en polvo se seguirá la metodología descrita por Choudhary y colaboradores con algunas modificaciones como se describe a continuación: a los cladodios se le retirarán las espinas y serán lavados con agua de la llave para eliminar el polvo y otras impurezas, cortados en tiras de 2 cm y secados en estufa de aire caliente a 65 °C hasta evaporar toda la humedad. Una vez seca la biomasa será molida y tamizada y una fracción de tamaño en el rango de 200-300 μm se utilizará en todos los experimentos (Choudhary et al.,2020). Segunda fase: Optimización del proceso de obtención de biocarbón y caracterización de los biocarbones Los biocarbones se producirán por pirolisis y mediante un diseño experimental se evaluará el efecto de la temperatura (300, 500, 700 °C) y el tiempo de residencia ( 15, 30 y 60 min) del proceso de pirolisis en las características físicas y químicas de los biocarbones obtenidos a partir las biomasas objeto de estudio utilizando herramientas de ingeniería de biocarbón. Posteriormente se realizará la activación de biocarbon impregnándolo con ácido fosfórico en diferentes proporciones peso biocarbón/H3P04 y a diversos tiempos. La biomasa se caracterizará mediante la determinación de humedad, cenizas por los métodos AOAC, nitrógeno por el método Kjeldahl, lignina, celulosa, alginatos en las algas, composición elemental por fluorescencia de RX. Adicionalmente para la caracterización de la biomasa en polvo, los biocarbones, los biocarbones activados antes y después de la bisorción se utilizará microscopía electrónica de barrido (SEM) para analizar la morfología superficial; un analizador de área superficial y tamaño de poro para las medidas de área superficial, volumen de poro y tamaño de poro del biosorbente; espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) para identificar los grupos funcionales presentes; un analizador termogravimétrico para determinar la estabilidad térmica de todas las muestras y por difracción de rayos X (XRD) se examinará la cristalinidad o naturaleza amorfa. Tercera fase: Optimización de las condiciones del proceso de biosorcion y selección del biosorbente más adecuado Los experimentos de biosorción se realizarán por duplicado utilizando el polvo de biomasa, y los diferentes carbones obtenidos en la fase anterior. Mediante un diseño de experimentos se optimizaran los principales parámetros que afectan el proceso de biosorción como: concentración inicial de Cr (VI), dosis de biosorbente/ml de solución, pH y tiempo de contacto del adsorbato y el adsorbente; utilizando una solución sintética de cromo (VI) de 1000 mg l -1 que se preparará a partir de dicromato de potasio y se diluirá para obtener las soluciones a varias concentraciones Para investigar la cinética de adsorción, se utilizará una cantidad fija de adsorbente a un pH inicial óptimo previamente determinados hasta que se alcance el equilibrio. ´mientras que para determinar las isotermas de adsorción se realizarán pruebas variando la concentración inicial de Cr (VI) de 100 mg L-1 a 1000 mg L-1 bajo las condiciones experimentales óptimas obtenidas previamente. Después de completar cada lote, la solución se filtrará y en el filtrado se determinará la concentración residual de Cr (VI) por espectrofotometría con difenil carbazida y el cromo total por espectroscopia de absorción atómica. Para interpretar los datos de equilibrio se utilizarán los modelos de Langmuir y Freundlich para explicar los datos experimentales, mientras que para investigar la cinética de biosorción, se aplicará n los modelos cinéticos de primer orden de Lagergren ( Lagergren, 1898 y de pseudo segundo orden (Ho, 2006 ). Cuarta fase: Evaluación del potencial de los biosorbentes objeto de estudio para la remoción de contaminantes de drenajes ácidos de la mina Santa Isabel. Para seleccionar los contaminantes a remover, inicialmente se realizará la recolección de muestras de los drenajes de la mina según un plan de muestreo concertado con el personal de la mina dispuesto para tal fin. Una vez en el laboratorio se realizara la caracterización mediante el análisis de acidez, alcalinidad, dureza, sulfatos, salinidad y metales (Fe2+, Al3+, Mn2+, Pb2+, Cd2+, Zn2+, Cu2+). Se realizarán experimentos de remoción de contaminantes de drenajes ácidos de mina, con el biosorbente seleccionado en la etapa anterior, teniendo como variable respuesta la eficiencia en la remoción de contaminantes. Quinta fase: Elaboración de informes y redacción del artículo | spa |
| dc.description.researcharea | Aprovechamiento industrial de la biomasa vegetal o subproductos de la industria | spa |
| dc.rights.accessrights | info:eu-repo/semantics/closedAccess | spa |
| dc.type.coar | http://purl.org/coar/resource_type/c_baaf | spa |
| dc.type.content | Text | spa |
| dc.type.driver | info:eu-repo/semantics/workingPaper | spa |
| dc.type.redcol | https://purl.org/redcol/resource_type/WP | spa |
| oaire.accessrights | http://purl.org/coar/access_right/c_14cb | spa |
| oaire.awardcost | 25000000 | spa |
| oaire.awardnumber | 015-2022 | spa |
| oaire.awardtitle | Evaluación del potencial de sorción de la biomasa de Sargassum sp. y una cactácea para la remoción de contaminantes de los drenajes ácidos de la mina Santa Isabel en Pamplonita, Norte de Santander | spa |
| oaire.awardtotalcost | 56330000 | spa |
| oaire.fundingstream | Programa Nacional en Ciencias Básicas | spa |
| oaire.version | http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce | spa |
| dc.type.version | info:eu-repo/semantics/draft | spa |
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