Diseño y obtención de un polímero sulfonado a base de anetol, material semisintético promisorio en el desarrollo de nuevos adsorbentes de colorantes
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2019-05-13
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Universidad Santo Tomás
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Resumen
Debido a las actividades antropogénicas que promueven la contaminación del recurso agua, incluyendo los procesos industriales en los que intervienen los colorantes, día a día se buscan alternativas para su tratamiento. El uso de filtros o sistemas que permitan la eliminación de estos colorantes en aguas residuales persiste como un reto ambiental actual. Por tal razón, se sintetizó un polímero sulfonado de bajo costo a base de anetol (PAS), componente mayoritario del aceite esencial del anís estrellado. Se obtuvo un sólido blanco insoluble con un rendimiento del 85 %, el cual fue caracterizado empleando técnicas instrumentales como: espectroscopía infrarroja, identificando bandas de grupos sulfónico en 1142 y 1342 cm-1; análisis termogravimétrico, donde se evidenció la fase final de la degradación térmica del polímero (90 – 95 %) por encima de 600 °C; MALDI-TOF, donde se calculó una masa molar promedio (Mn ) entre 1013 - 1412 Da.; y finalmente, a través del análisis SEM-EDS se determinó su morfología ovalada con superficies suaves y lisas, detectando la presencia de los elementos característicos, C (37 %), O (40 %), S (5 %) y Na (10 %).
El material obtenido se empleó por primera vez en pruebas de adsorción de colorantes, dando como resultado una capacidad máxima de adsorción de 30.7 mg/g para el colorante AM y una cinética de adsorción descrita por una ecuación de pseudo-segundo orden, alcanzando el equilibrio dentro de los primeros 25 min de contacto. Los datos presentes mostraron un mejor ajuste con el modelo de la isoterma de Langmuir.
Abstract
Due to the anthropogenic activities that promote the contamination of the water resource, including the industrial processes in which the dyes intervene, day by day alternatives for its treatment are looked for. The use of filters or systems that allow the elimination of these dyes in wastewater persists as a current environmental challenge. For this reason, a low-cost sulfonated polymer based on anethole (PAS), a major component of the essential oil of star anise, was synthesized. An insoluble white solid was obtained with a yield of 85%, which was characterized using instrumental techniques such as: infrared spectroscopy, identifying bands of sulfonic groups at 1142 and 1342 cm-1; thermogravimetric analysis, where the final phase of the thermal degradation of the polymer (90-95%) above 600 ° C was evidenced; MALDI-TOF, where an average molar mass (Mn ) between 1013 - 1412 Da was calculated; and finally, through the SEM-EDS analysis, its oval morphology was determined with irregular and smooth surfaces, detecting the presence of the characteristic elements, C (37%), O (40%), S (5%) and Na (10 %).
The material obtained was used for the first time in dye adsorption tests, resulting in a maximum adsorption capacity of 30.7 mg / g for the AM dye and an adsorption kinetics described by a pseudo-second order equation, reaching equilibrium within the first 25 minutes of contact. The present data showed a better fit with the Langmuir isotherm model.
Idioma
spa
Palabras clave
Citación
Santos Acuña C. A. (2019). Diseño y obtención de un polímero sulfonado a base de anetol, material semisintético promisorio en el desarrollo de nuevos adsorbentes de colorantes [Tesis de pregrado]. Universidad Santo Tomás, Bucaramanga, Colombia