Desarrollo de un hidrogel para la eliminación de cadmio.

Ordoñez Carbajal, Yair

dc.contributor.author	Ordoñez Carbajal, Yair
dc.date.accessioned	2024-08-16T19:27:22Z
dc.date.available	2024-08-16T19:27:22Z
dc.date.issued	2024-06-27
dc.identifier.govdoc	MQUI .15591 2024
dc.identifier.other	ATD438
dc.identifier.uri	http://dgsa.uaeh.edu.mx:8080/bibliotecadigital/handle/231104/5468
dc.description	Los hidrogeles son materiales poliméricos de estructura tridimensional con una alta capacidad de retención de líquidos. Aunado a esto, contiene diversos grupos funcionales como -OH, -NH2, -COOH, -SO3H y -CONH2 que les permite ser empleados en la adsorción de metales pesados presentes en diversos sistemas acuosos. Su implementación ha tenido un gran auge en los últimos años debido a su simple reutilización química y la posibilidad de operarlos de manera discontinua. Sin embargo, su principal desventaja es su baja selectividad por lo que, en este trabajo se propone el desarrollo de un hidrogel de acrilamida (monómero) y N,N’-Metilenbisacrilamida (entrecruzante) funcionalizados con Aliquat 336 (agente extractante) mediante una polimerización por radicales libres que permita la adsorción de cadmio en sistemas acuosos. Lo anterior debido a que, el cadmio es un metal pesado altamente tóxico capaz de producir diversos efectos adversos a la salud tales como disfunción renal, degeneración ósea, insuficiencia pulmonar, daño hepático e hipertensión por lo que su tratamiento y control es indispensable. Las condiciones óptimas para la síntesis del hidrogel funcionalizado se encontraron mediante un diseño experimental 2ˆ4 con los siguientes resultados: 2.5% (m/v) de monómero, 1% (m/v) de entrecruzante, 0.2% (m/v) de iniciador y 5%(m/v) de agente extractante. Por otro lado, los mejores parámetros químicos para llevar a cabo la adsorción de cadmio fueron: 20 mg de HF en 10 mL de una solución de 5 mg L-1 de Cd(II) en 1 mol L-1 de HCl, con esto fue posible alcanzar hasta un 99% de adsorción. La adsorción del Cd(II) en el hidrogel funcionalizado se ajusta al modelo de Freundlich, con una capacidad de adsorción máxima de 18.43 mg g-1, la cual se encuentra en el rango de lo reportado con otros materiales de este tipo. Así mismo, la cinética de la adsorción del Cd(II) sobre el hidrogel funcionalizado sigue un modelo de pseudo-segundo orden, por lo que la etapa limitante está determinado por la reacción y no la transferencia de masa en el seno de la solución. Los parámetros termodinámicos del sistema, tal como la energía libre de Gibbs, con un valor de -40 kJ.mol-1 indican un proceso de adsorción favorable y espontaneo, Por otro lado, un valor de entalpía positivo indica que la adsorción es endotérmica, mientras que una entropía negativa se puede asociar a un sistema con baja posibilidad de reversibilidad. Así mismo, con una solución de HNO3 1 mol L-1 fue posible recuperar un 80% del Cd(II) extraído, corroborando así la limitada reversibilidad del proceso de adsorción. Finalmente, el hidrogel funcionalizado se evaluó en un agua simulada de un hospital observando que no existe interferencia en la adsorción de cadmio debido a la presencia de otros metales pesados como el plomo, níquel y cobre en la matriz, por lo que es posible desarrollar un hidrogel selectivo que permita la adsorción de cadmio de manera simple y con bajo consumo de energía.	es_ES
dc.language.iso	es	es_ES
dc.publisher	ICBI-BD-UAEH.	es_ES
dc.subject	Contaminación	es_ES
dc.subject	Metales pesados	es_ES
dc.subject	Cadmio	es_ES
dc.subject	Hidrogel adsorción	es_ES
dc.subject	Química.	es_ES
dc.title	Desarrollo de un hidrogel para la eliminación de cadmio.	es_ES
dc.title.alternative	Química.	es_ES
dc.type	Tesis	es_ES