Optimización del proceso de obtención de un adsorbente natural a partir de corteza de pino

• Cuetocue Petins, Marlon Manuel ^[1] ; Sarria Villa, Rodrigo Andrés ^[1] ; Gallo Corredor, José Antonio ^[1] ; Benítez Benitez, Ricardo ^[1]
  1. [1] Universidad del Cauca

     Universidad del Cauca

     Colombia

     
• Localización: Revista ION: Investigación, Optimización y Nuevos Procesos en Ingeniería, ISSN-e 2145-8480, ISSN 0120-100X, Vol. 33, Nº. 2, 2020 (Ejemplar dedicado a: Revista ION), págs. 61-70
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Optimization of the process of obtaining a natural pine bark adsorbent
  • Otimização do processo de obtenção de um adsorvente natural de casca de pinheiro
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• Resumen
  • español

    Se han extraído los taninos presentes en la corteza de Pinus patula para desarrollar un adsorbente mediante una reacción de reticulación, que se da entre los grupos fenólicos debido al tratamiento con ácido sulfúrico, que es ampliamente utilizado como agente reticulante de grupos polifenólicos presentes en los taninos. En el presente estudio, el diseño de Box-Behnken se usó para maximizar el rendimiento de la reacción de reticulación y, por lo tanto, obtener las mejores propiedades mecánicas del adsorbente preparado. La variable de respuesta estudiada fue el rendimiento porcentual de la reacción, y las variables independientes evaluadas en el diseño Box-Behnken incluyeron, relación Sólido/Líquido (gramos de tanino/mL de H2SO4) (0,2-0,5 g.mL-1), temperatura (75-95 °C) y tiempo (8-12 h). El modelo estadístico permitió estimar un rendimiento porcentual óptimo del 73,81%, que se obtiene con una relación S/L de 0,499 gmL-1, temperatura de 95 °C y tiempo de reacción de 10,45 h. La modificación de los grupos funcionales superficiales de los taninos fue establecida por medio de los espectros IR. El adsorbente presentó un área superficial BET de 4,17 m2g-1.

  • English

    The tannins present in the bark of Pinus patula have been extracted to develop an adsorbent through a crosslinking reaction, which occurs between the phenolic groups due to treatment with sulfuric acid, which is used as a crosslinking agent for polyphenolic groups present in the tannins. In the present study, the Box-Behnken design is used to maximize the performance of the crosslinking reaction and, therefore, to obtain the best mechanical properties of the prepared adsorbent. The response variable studied was the percentage yield of the reaction, and the independent variables evaluated in the Box-Behnken design included, Solid/Liquid ratio (grams of tannin/mL of H2SO4) (0.2-0.5 gmL-1), temperature (75-95 °C) and time (8-12 h). The verified statistical model estimates an optimal percentage yield of 73.81%, it is obtained with an S/L ratio of 0.499 gmL-1, temperature of 95 °C and reaction time of 10.45 h. The modification of the surface functional groups of the tannins was established by means of the IR spectra. The adsorbent had a BET surface area of 4.17 m2g-1.

  • português

    Os taninos presentes na casca de Pinus patula foram extraídos para desenvolver um adsorvente através de uma reação de reticulação, que ocorre entre os grupos fenólicos devido ao tratamento com ácido sulfúrico, usado como agente de reticulação para grupos polifenólicos presentes nos taninos. No presente estudo, o projeto Box-Behnken é utilizado para maximizar o desempenho da reação de reticulação e, portanto, para obter as melhores propriedades mecânicas do adsorvente preparado. A variável resposta estudada foi a porcentagem de rendimento da reação e as variáveis independentes avaliadas no projeto Box-Behnken incluíram a relação Sólido/Líquido (gramas de tanino/mL de H2SO4) (0,2-0,5 mL-1), temperatura (75-95 °C) e tempo (8-12 h). O modelo estatístico verificado estima um rendimento percentual ideal de 73,81%, é obtido com uma relação S/L de 0,491 gmL-1, temperatura de 95°C e tempo de reação de 10,45h. A modificação dos grupos funcionais da superfície dos taninos foi estabelecida por meio dos espectros de IR. O adsorvente tinha uma área de superfície BET de 4,17 m2g-1.