Modelado de la cinética de adsorción de plaguicidas en fase acuosa sobre carbón activado considerando efectos de la temperatura



Título del documento: Modelado de la cinética de adsorción de plaguicidas en fase acuosa sobre carbón activado considerando efectos de la temperatura
Revista: Interciencia
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000333255
ISSN: 0378-1844
Autors: 1
2
3
Institucions: 1Universidad Nacional Experimental Politécnica Antonio José de Sucre, Barquisimeto, Lara. Venezuela
2Institut National Polytechnique de Toulouse, Ecole Nationale Superieure de Chimie de Rennes, Rennes, Ille-et-Vilaine. Francia
3Universidad Centroccidental "Lisandro Alvarado", Barquisimeto, Lara. Venezuela
Any:
Període: Apr
Volum: 35
Número: 4
Paginació: 255-262
País: Venezuela
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental
Resumen en español Se modeló la cinética de adsorción de plaguicidas en solución acuosa sobre carbón activado tomado en cuenta el efecto de la temperatura. Fueron considerados dos plaguicidas (atrazina e imidacloprid) utilizados corrientemente en la región centroccidental de Venezuela, y tres carbones activos, uno de producción venezolana (V-100) y dos utilizados ampliamente en Europa (Chemvirom Filtrasorb 400 y Picatif NC90). Los ensayos fueron realizados en una columna diferencial donde la solución con el plaguicida es puesta en contacto con carbón activado en gránulos (CAG) en circuito cerrado. Para determinar el coeficiente de transferencia de masa externo (Kf) se utilizó el modelo de Wakao y Funazkri en asociación con la ecuación de Wilke y Chang, y para el coeficiente de difusión superficial (Ds) el modelo de difusión de superficie homogénea (HSDM) en asociación con el modelo de Freundlich. Se evidenció que la temperatura del medio influye, no solamente sobre la difusión extragranular a través del coeficiente kf del plaguicida, sino igualmente sobre la difusión intragranular a través del coeficiente Ds. El coeficiente Ds de los plaguicidas mostró un incremento con la temperatura y pudo ser ajustado satisfactoriamente utilizando un modelo modificado que se obtuvo con base a uno propuesto por Miyabe y Takeuchi (1998). Finalmente, en razón del efecto contrapuesto de los coeficientes cinéticos y la capacidad de adsorción en el equilibrio, la consideración de estos parámetros y sus variaciones con la temperatura evidencia ser esencial en el diseño de sistemas de tratamiento por carbón activado
Resumen en inglés The adsorption kinetics of pesticides on activated carbon was modeled, considering the effects of temperature. Two pesticides were employed, Atrazine and Imidacloprid, both used commonly in Venezuela, and three activated carbons, one of Venezuelan production (V-100) and two widely used in Europe (Chemvirom Filtrasorb 400 and Picatif NC90). The experiments were carried out in a differential column where the solution with the pesticide is placed in contact with grain activated carbon (GAC) in a closed circuit. In order to determine the external mass transfer coefficient (Kf) the model of Wakao and Funazkri was used in association with the equation of Wilke and Chang, and for the superficial diffusion coefficient (Ds) the homogeneous surface diffusion model (HSDM) was used in association with the Freundlich equation. It was observed that the temperature of the environment affects not only the extragranular diffusion through coefficient Kf of the pesticide, but also the intragranular diffusion through the Ds coefficient. The Ds coefficient of the pesticides showed an increase with temperature and could be satisfactorily adjusted using a modified model based on the one proposed by Miyabe and Takeuchi (1998). Finally, in view of the opposed effects of the kinetic coefficients and the equilibrium adsorption capacity, the consideration of these parameters and their variations with temperature is essential in the design of systems of treatment by activated carbon
Resumen en portugués Modelou-se a cinética de adsorção de praguicidas em solução aquosa sobre carvão ativado tomado em consideração o efeito da temperatura. Foram considerados dois praguicidas (atrazina e imidacloprid) utilizados correntemente na região centroccidental de Venezuela, e três carvões ativos, um de produção venezuelana (V-100) e dois utilizados amplamente na Europa (Chemvirom Filtrasorb 400 e Picatif NC90). Os ensaios foram realizados em uma coluna diferencial onde a solução com o praguicida é deixada em contacto com carvão ativado em grânulos (CAG) em circuito fechado. Para determinar o coeficiente de transferência de massa externo (Kf) se utilizou o modelo de Wakao e Funazkri em associação com a equação de Wilke e Chang, e para o coeficiente de difusão superficial (Ds) o modelo de difusão de superficie homogênea (HSDM) em associação com o modelo de Freundlich. Se evidenciou que a temperatura do meio influi, não somente sobre a difusão extragranular através do coeficiente kf do praguicida, senão igualmente sobre a difusão intragranular através do coeficiente Ds. O coeficiente Ds dos praguicidas mostrou um incremento com a temperatura e pode ser ajustado satisfatoriamente utilizando um modelo modificado que se obteve com base a um proposto por Miyabe e Takeuchi (1998). Finalmente, em razão do efeito contraposto dos coeficientes cinéticos e a capacidade de adsorção no equilibrio, a consideração de estes parâmetros e suas variações com a temperatura evidencia ser essencial no desenho de sistemas de tratamento por carvão ativado
Disciplines Química,
Matemáticas
Paraules clau: Fisicoquímica y química teórica,
Química orgánica,
Matemáticas aplicadas,
Adsorción,
Carbón activado,
Cinética,
Modelado,
Plaguicidas
Keyword: Chemistry,
Mathematics,
Organic chemistry,
Physical and theoretical chemistry,
Applied mathematics,
Adsorption,
Activated carbon,
Kinetics,
Modelling,
Pesticides
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