Determination of the whitening effect of toothpastes on human teeth / Determinación del efecto blanqueador de los dentífricos en dientes humanos

Abstract The desire of individuals to have whiter teeth increases the interest in tooth whitening products. Our aim was to in vitro study the whitening effect of hydrogen peroxide, blue covarine and active charcoal containing whitening toothpastes on human teeth. A total of 40 extracted human incisor teeth were used in the study. To measure the whitening effect of toothpastes, the teeth were divided into four subgroups and placed in the phantom tooth jaw model. Then, daily brushing was done with an electric toothbrush. The colors of the teeth were measured initially using the spectrophotometer (single point and bleached shade mode) and at the end of 7th, 14th and 28th days. Whitening effectiveness of toothpastes were studied according to CIEDE2000 formula (ΔE00) and shade guide units (SGU). One- way analysis of variance (ANOVA) and Tukey test were used in the statistical analysis of the data. (p0.05). Blue covarine containing toothpaste had statistically the lowest whitening effect (p<0.05). All toothpastes showed a whitening effect on the teeth after 7 days of use. Activated charcoal containing toothpaste showed more whitening effect after 28 days of use than hydrogen peroxide, blue covarine and traditional toothpaste.

Resumen El deseo de los individuos de tener unos dientes más blancos aumenta el interés por los productos de blanqueamiento dental. Nuestro objetivo fue estudiar el efecto blanqueador de las pastas dentales blanqueadoras que contienen peróxido de hidrógeno, covarina azul y carbón activo en dientes humanos in vitro. En el estudio se utilizaron un total de 40 dientes incisivos humanos extraídos. Para medir el efecto blanqueador de los dentífricos, los dientes se dividieron en cuatro subgrupos y se colocaron en el modelo de diente fantasma en mandíbula. A continuación, se realizó un cepillado diario con un cepillo eléctrico. El color de los dientes se midió inicialmente con un espectrofotómetro (modo de punto único y tono blanqueado) y al final de los días 7, 14 y 28. Se estudió la eficacia blanqueadora de los dentífricos según la fórmula CIEDE2000 (ΔE00) y las unidades de guía de color (SGU). En el análisis estadístico de los datos se utilizó el análisis de varianza de una vía (ANOVA) y la prueba de Tukey. (p0,05). El dentífrico que contiene covarina azul tuvo estadísticamente el menor efecto blanqueador (p<0,05). Todos los dentífricos mostraron un efecto blanqueador en los dientes después de 7 días de uso. Los dentífricos con carbón activado mostraron un mayor efecto blanqueador tras 28 días de uso que el peróxido de hidrógeno, la covarina azul y el dentífrico tradicional.

Materiales carbonosos preparados a partir de cuesco de palma en la adsorción de CO2. Caracterización elemental, próxima y morfológica / Carbonaceous materials prepared from Palm shells for the adsorption of CO2. Elemental, proximal, and morphological characterization / Materiais carbonosos preparados a partir de Cuesco de Palma en a adsorção de CO2. Caracterização elementar, proximal e morfológica

Resumen En la presente investigación se prepararon sólidos porosos tipo carbón activado (CA) a partir de la activación química del cuesco de palma africana procedente de los cultivos de la región de la Guajira, Colombia, con soluciones de Fe(NO3)3 y Cu(NO3)2 con cambio en la concentración a dos diferentes temperaturas: 973 y 1073 K. Los sólidos adsorbentes preparados se caracterizaron para determinar sus propiedades fisicoquímicas y capacidades de adsorción de CO2. Los CA obtenidos presentan micro mesoporosidad con áreas superficiales entre 5 y 1300 m2g-1. Los valores con respecto al contenido de carbono fijo se encuentran entre 47,1 y 78,4%; los resultados evidencian que el proceso de activación tiene efectos sobre los parámetros texturales, composición elemental y proximal de los sólidos obtenidos. También se realizó la caracterización morfológica de la superficie de los materiales con SEM evidenciando la formación de mayor rugosidad en las muestras activadas a 1073 K, específicamente, los carbones activados con el nitrato cúprico; además, mediante EDX se cuantificó la presencia de algunos elementos. Los valores obtenidos de la adsorción de CO2 a bajas presiones se encuentran entre 80 y 250 mg•g-1, evidenciándose una mayor afinidad hacia los sólidos adsorbentes (MCu3 y MFe5).

Abstract In the present investigation, porous solids type activated carbon (CA) were prepared from the chemical activation of the African palm shells from the crops of the Guajira region, Colombia, with solutions of Fe(NO3)3 and Cu(NO3)2 with change in concentration at two different temperatures: 973 and 1073 K. The prepared adsorbent solids were characterized to determine their physicochemical properties and CO2 adsorption capacities. The CAs obtained present micro-mesoporosity with surface areas between 5 and 1300 m2g-1. The values with respect to the fixed carbon content are between 47.1% and 78.4%; the results show that the activation process has effects on the textural parameters, elemental and proximal composition of the solids obtained. The morphological characterization of the surface of the materials was also carried out with SEM, evidencing the formation of greater roughness in the samples activated at 1073 K, specifically, the activated carbons with cupric nitrate; furthermore, the presence of some elements was quantified by EDX. The values obtained from the adsorption of CO2 at low pressures are between 80 and 250 mg•g-1, showing a greater affinity towards adsorbent solids (MCu3 and MFe5).

Resumo Na presente investigação, sólidos porosos do tipo carvão ativado (CA) foram preparados a partir da ativação química do Cuesco de Palma Africana de lavouras da região de Guajira-Colômbia com soluções de Fe(NO3)3 e Cu(NO3)2 com alteração em concentração em duas temperaturas diferentes 973 e 1073 K. Os materiais preparados foram caracterizados para avaliar suas propriedades físico-químicas e capacidades de adsorção de CO2. Os (CAs) obtidos apresentam micro-mesoporosidade com áreas superficiais entre 5 e 1300 m g-1. Os valores com relação ao teor de carbono fixo estão entre 47,1 - 78,4%, os resultados mostram que o processo de ativação tem efeitos nos parâmetros texturais, composição elementar e proximal dos sólidos obtidos. A caracterização morfológica da superfície dos materiais também foi realizada com MEV, evidenciando a formação de maior rugosidade nas amostras ativadas a 1073 K, especificamente os carbonos ativados com nitrato cúprico, e a presença de alguns elementos foi quantificada por EDX. Os valores obtidos na adsorção de CO2 em baixas pressões estão entre 80-250 mg•g-1, mostrando uma maior afinidade para sólidos adsorventes (MCu3 e MFe5).

Disección axilar dirigida: Nuestra experiencia con el uso de suspensión de carbón activado / Target axillary dissection: Our experience with the use of charcoal suspension

Objetivo: Determinar la tasa de identificación intra operatoria por el médico cirujano de los ganglios marcados con suspensión de carbón activado previo a la neoadyuvancia. El objetivo secundario es determinar la concordancia entre los ganglios linfáticos marcados con carbón y aquellos considerados ganglios centinelas. Material y método: Es un estudio retrospectivo desde el año 2016 hasta el año 2020. Se incluyeron 27 pacientes con cáncer de mama en estadios T1 - T3 que realizaron quimioterapia neoadyuvante y con axila con estadio N1 y N2. Los ganglios axilares biopsiados con resultado positivo fueron marcados con suspensión de carbón activado, posteriormente las pacientes realizaron quimioterapia neoadyuvante. Se evaluó la tasa de detección y concordancia del ganglio marcado con el ganglio centinela durante el procedimiento quirúrgico. Resultados: Del total de pacientes en 20 casos se realizó efectivamente la identificación por inspección visual de la suspensión de carbón activado en la cavidad axilar durante la cirugía. La tasa de detección fue del 74%. Del total de 20 pacientes en los cuales se identificó carbón visualmente en el acto quirúrgico, 16 se sometieron a biopsia de ganglio centinela. En 81% de los casos hubo una coincidencia entre el ganglio marcado con carbón y el ganglio centinela. Conclusión: En nuestro trabajo la tasa de detección intraoperatoria de los ganglios marcados con carbón está en concordancia con lo publicado en la literatura. Esto catapulta a este método de marcación como una alternativa factible para realizar una disección axilar dirigida asegurándole al médico cirujano la resección de una ganglio positivo de inicio para su análisis anatomopatológico de respuesta. Hemos comprobado que la marcación con carbón no interfiere con la técnica estándar utilizada para la biopsia de ganglio centinela sino que su uso en conjunto mejora la técnica dignóstica.

Objetive: The aim of this study was to determine the rate of identification of activated charcoal suspension during surgery in positive lymph nodes before neadjuvant chemotherapy. The secondary objetive is to determine the rate of concordance between the marked lymph nodes and the sentinel lymph nodes. Material and method: A retrospective study that goes from the year 2016 - 2020. It includes 27 patients with breast cancer (T1 - T3) and positive lymph nodes (N1 - N2). Patients with biopsy - confirmed nodal metatases were marked with activated charcoal suspension in the sampled node. After this procedure patients underwent neoadjuvant chemotherapy and axillary surgery. The rate of detection and the concordance of the marked lymph node with the sentinel lymph nodes was calculated. Results: Of the 27 patients enrolled in this study in 20, the marked node was detected during surgery. The detection rate was of 74%. Of these 20 patientes, 16 had sentinel node biopsy. There was an 81% rate of concordance between the sentinel lymph node and the tattooed lymph node. Conclusions: In our study, the detection rate of marked lymph node is concordant with the numbers publised by other studies. This shows that axillary lymph node tattooing with activated charcoal suspension is a viable, low cost and precise method when performing targeted axillary dissection. We identified that the tattooing procedure does not affect the standard sentinel node biopsy, in fact, when used together it improves its diagnostic performance.

Intoxicaciones exógenas por intentos suicidas en una unidad de cuidados intensivos / Exogenous intoxications due to suicide attempts in an intensive care unit

Introducción: Las intoxicaciones exógenas agudas son tan antiguas como la humanidad. Objetivo: Caracterizar a los pacientes con intoxicación exógena aguda atribuible a intento suicida. Método: Se realizó un estudio descriptivo y retrospectivo de 26 pacientes con el citado diagnóstico, atendidos en la Unidad de Cuidados Intensivos del Hospital General Docente Orlando Pantoja Tamayo de Contramaestre, provincia de Santiago de Cuba, desde enero hasta diciembre de 2017. Las variables analizadas fueron: grupos etarios, sexo, ocupación, tóxicos utilizados por estos pacientes, escala de Glasgow al ingreso, uso del carbón activado y tiempo de empleo, así como tipo de tratamiento. Resultados: En la serie prevalecieron los pacientes de 20-39 y 40-59 años de edad, así como los psicofármacos, seguidos por organofosforados, antiinflamatorios y antihistamínicos como los tóxicos más usados. En más de la mitad de los afectados la escala de Glasgow osciló entre 9 y 13 puntos. El lavado gástrico y el carbón activado fueron los métodos de desintoxicación más empleados. Conclusiones: Las intoxicaciones exógenas constituyen una verdadera urgencia médica, por tanto, es importante tener en cuenta el tiempo trascurrido entre el accidente y el tratamiento. Cuanto más precoz sea la intervención médica requerida, mejor será el pronóstico final de estos pacientes; por ello las acciones en el nivel primario de atención son determinantes.

Introduction: The acute exogenous intoxications are as old as humanity. Objective: To characterize the patients with acute exogenous intoxication attributable to suicide attempt. Method: A descriptive and retrospective study of 26 patients with this diagnosis, assisted in the Intensive Cares Unit of Orlando Pantoja Tamayo Teaching General Hospital in Contramaestre, Santiago de Cuba, was carried out from January to December, 2017. The analyzed variables were: age groups, sex, occupation, toxics used by these patients, Glasgow scale at admission, use of charcoal and time of use, as well as type of treatment. Results: In the series the 20-39 and 40-59 years patients prevailed, as well as the psycho drugs, followed by organophosphorus compounds, anti-inflammatory and histamine antagonists as the most used toxics. In more than half of those affected patients the Glasgow scale oscillated between 9 and 13 points. The gastric lavage and charcoal were the most used detoxification methods. Conclusions: The exogenous intoxications constitute a true medical emergency, therefore, it is important to keep in mind the time between the accident and the treatment. The earlier the required medical intervention, the better will be the final prognosis of these patients; reason why the actions in the primary care level are determining.

Equilibrio, cinética y termodinámica de la adsorción del colorante DB-86 sobre carbón activado de la cáscara de yuca / Equilibrium, kinetic and thermodynamic of direct blue 86 dye adsorption on activated carbon obtained from manioc husk

RESUMEN Objetivo. Establecer mediante experimentos por lote la capacidad de remoción, la cinética y termodinámica de adsorción del carbón activado preparado a partir de la cáscara de yuca (Manihot esculenta) en la remoción del colorante azul directo 86. Materiales y métodos. La metodología experimental consistió inicialmente en la preparación del carbón activado por activación química de la cáscara de yuca con H3PO4 y su posterior calcinación a 530°C. En la caracterización se determinaron las propiedades de textura mediante el índice de yodo e índice de azul de metileno, se cuantificaron los grupos funcionales orgánicos ácidos y básicos con el método Boehm, y se realizó el análisis próximo siguiendo las normas ASTM D-2867-70, ASTM D2866 y ASTM D2866-94. En el estudio por lote, el efecto de varios parámetros sobre la capacidad de adsorción fueron evaluados: el pH (2, 4, 8 y 10), la temperatura (25, 30 y 40°C) y la concentración inicial de colorante (20, 40, 60, 80 y 100 mg/L). Tanto las características fisicoquímicas como los ensayos de adsorción del carbón activado preparado a partir de la cáscara de yuca (CAY) fueron comparadas con otro de marca comercial (CAM). Resultados. Los resultados de la caracterización indican que ambos carbones tienen una química de superfície heterogénea, de naturaleza ácida para el CAY y básica para el CAM. La máxima capacidad obtenida fue 6.1 mg/g para el CAY y de 3.7 mg/g para el CAM. Los cálculos termodinámicos indican que la remoción es espontánea y para ambos carbones la cinética se ajusta al modelo de pseudo segundo orden. Conclusiones. El carbón activado obtenido a partir de la cáscara de yuca puede considerarse un adsorbente eficiente en la remoción de colorantes.

ABSTRACT Objective. To establish by means of experimenting by batch the capacity of removal, the kinetics and adsorption thermodynamics of activated carbon prepared from manioc husk (Manihot esculenta) in the removal of direct blue 86 dye. Materials and methods. Firstly, the experimental methodology worked on the preparation of activated carbon by chemical activation of manioc husk with H3PO4 calcined at 530°C. In the characterization the texture properties were determined by means of the blue methylene and iodine indices, the basic and acidic functional groups were quantified by the Boehm method, and the proximate analyses were done following the norms ASTM D2867-70, ASTM D2866 and ASTM D2866-94. During the batch studies, the effect of several parameters over the adsorption capacity was evaluated: pH (2, 4, 8 and 10), temperature (25, 30 and 40°C) and initial concentration of the dye (20, 40, 60, 80 and 100 mg/L). Both physicochemical and adsorption characteristics of the activated carbon from manioc husk (CAY) were compared against those of a commercial brand (CAM). Results. The results of characterization showed that both carbons have a chemistry heterogeneous surface, acidic for CAY and basic for CAM. The maximum capacity obtained was 6.1 mg/g for CAY and 3.7 mg/g for CAM. The thermodynamic calculations showed that the removal was spontaneous. The kinetics for both carbon samples fits a pseudo second-order model. Conclusions. The activated carbon obtained from the manioc husk can be considered an efficient adsorbent for the removal of dyes.

Adsorción de acetaminofén sobre carbones activados a diferente pH. Entalpía y entropía del proceso / Acetaminophen adsorption on activated carbons at different pH. Change of enthalpy and entropy of the process / Adsorção de acetaminofeno em carvões ativados a diferentes pH. Entalpia e entropia do processo

Resumen Se analizaron los cambios entálpicos y entrópicos derivados del proceso de adsorción de acetaminofén sobre carbones activados con química superficial modificada. Se realizó, además, una variación del pH para determinar los cambios en las propiedades termodinámicas cuando existen cargas en el adsorbato y en el adsorbente. Se encontró que la máxima capacidad de adsorción (1,172 mmoles g-1) corresponde al proceso llevado a cabo en el carbón activado denominado CAR en este estudio a pH 7; los valores de las funciones termodinámicas de entalpía de inmersión y entropía de adsorción fueron -36,02 J g-1 y 0,123 J g-1 K-1, respectivamente. Así, el cambio de entropía de adsorción para el acetaminofén en los carbones activados estudiados dependió del pH. Se encontró que esta función termodinámica varía en el siguiente orden pH 2 > pH 11 > pH 7. Este comportamiento se relaciona con el número de especies presentes en la solución capaces de interactuar con la superficie del carbón activado.

Abstract The enthalpic and entropic changes resulting from the process of acetaminophen adsorption on activated carbons with modified surface chemistry were studied. A pH variation was performed to determine the changes in the thermodynamic properties when there are charges in the adsorbate and adsorbent. It was found that the maximum adsorption capacity (1.172 mmoles g-1) corresponds to the process carried out in the activated charcoal labeled as CAR in this study at pH 7; the values of the thermodynamic functions immersion enthalpy and entropy of adsorption were -36.02 J g-1 and 0.123 J g-1 K-1, respectively. Thus, the adsorption entropy change for the acetaminophen on the activated carbons depended on the pH. It was found that this thermodynamic function varies in the following order pH 2 > pH 11 > pH 7. This behavior is related to the number of species present in the solution capable of interact with the activated carbon surface.

Resumo Foram analisadas as mudanças entrópicas e entalpicas resultantes do processo de adsorção de acetaminofeno sobre carvões activados com superfície química modificada. Além disso, foi realizada uma variação do pH para determinar as alterações nas propriedades termodinâmicas quando existem cargas no adsorbato e no adsorvente. Foi encontrado que a máxima capacidade de adsorção (1.172 mmol g-1) corresponde ao processo realizado no carvão ativado chamado CAR neste estudo em pH 7; os valores das funções termodinâmicas de entalpia de imersão e entropia de adsorção foram -36,02 J g-1 e 0,123 J g-1 K-1 respectivamente. As mudança da entropia de adsorção para o acetaminofeno nos carvões activados dependeu do pH. Foi encontrado que esta função termodinâmica varia na seguinte ordem pH 2 > pH 11 > pH 7. Este comportamento está relacionado ao número de espécies presentes na solução capaz de interagir com a superfície de carvão activado.

Estudio de la adsorción de 4-nitrofenol desde solución acuosa sobre un carbón activado con heteroátomos nitrogenados en la superficie: aplicación del Modelo de Sips / Adsorption study of 4-nitrophenol from aqueous solution on activated carbon with nitrogen heteroatoms on its surface: application of the Sips Model / Estudo da adsorção de 4-nitrofenol a partir de solução aquosa de carvão ativado com heteroátomos azotados na superfície: aplicação do Modelo de Sips

Resumen Se evaluó la aminación de un carbón activado preoxidado con ácido nítrico en la adsorción de 4-nitrofenol. Se aplicó el modelo de Sips a la adsorción desde solución acuosa, utilizando Sigmoidal Logistic 3 Parameter del programa SigmaPlot 12. Los parámetros obtenidos se compararon con los calculados con el programa Statistica 7 para los modelos de Sips y Langmuir. Se encontró que la modificación realizada sobre el carbón activado incrementó la adsorción de 4-nitrofenol de 2,16 a 2,19 mmolg-1, aumentando, a su vez, la afinidad adsorbente-adsorbato. El parámetro para la energía característica del sistema determinado con el modelo de Langmuir toma un valor de 377,47 L mmol-1 al no considerar la heterogeneidad energética, mientras que a partir del modelo de Sips se presenta un valor de 8,32 (Lmmol-1)1/n. Adicionalmente, se encontró que en la ecuación matemática Sigmoidal Logistic 3 Parameter del programa SigmaPlot el valor de 1/x0 corresponde a la constante KLF del modelo Langmuir-Freundlich, mientras que el valor del parámetro Ks del modelo de Sips es igual a (1/x0)-b. Se concluye que la adsorción de 4-nitrofenol sobre el carbón activado se favorece por el incremento de grupos nitrogenados sobre su superficie.

Abstract The amination of a nitric acid pre oxidized activated carbon in the adsorption of 4-nitrophenol was evaluated. The Sips model application to the aqueous solution adsorption data, using Sigmoidal Logistic 3 Parameter formula, in the SigmaPlot 12 program was applied. The obtained parameters were compared with those calculated with Statistica 7 program for Sips and Langmuir models. It was found that the activated carbon increases the adsorption from 2.16 to 2.19 mmol g-1, showing good adsorbent-adsorbate affinity. The system's characteristic energy parameter calculated with the Langmuir model was 377.47 L mmol-1, when not considering energy heterogeneity, while from the Sips model was 8.32 (L.mmol-1)1/n. Additionally, it was found that in the mathematical equation Sigmoidal Logistic 3 Parameter of the SigmaPlot program, the 1/x0 value corresponds to the Langmuir-Freundlich model constant KLF, while the parameter value KS in the Sips model is equal to (1/x0)-b in this program. It was concluded that the 4-nitrophenol adsorption on activated carbon is favored by the presence of nitrogen groups on their activated carbon surface.

Resumo Foi avaliada a aminação de um carvão ativado preoxidado com ácido nítrico na adsorção do 4-nitrofenol. Foi aplicado o modelo de Sips à adsorção desde solução aquosa usando Logística Sigmoidal 3 do programa Sigmaplot 12. Os parâmetros obtidos foram comparados com os calculados com o programa Statistica 7, para os modelos de Sips e Langmuir. Foi encontrado que a modificação do carvão ativado incrementou a adsorção de 4-nitrofenol de 2,16 até 2,19 mmolg-1, acrescentando a afinidade adsorvente-adsorvato. O parâmetro para a energia característica do sistema calculado com o modelo Langmuir teve um valor de 377,47 Lmmol-1 porque não considerou a heterogeneidade energética, enquanto que no modelo de Sips este parâmetro teve um valor de 8,32 (Lmmol-1)1/n. Além disso, foi encontrado que na equação matemática Sigmoidal Logistic 3 Parameter do programa Sigmaplot 3 o valor de 1/x0 corresponde à constante KLF do modelo Langmuir-Freundlich, enquanto o valor do parâmetro KS do modelo de Sips é igual a (1/x0)-b. Conclui-se que a adsorção do 4-nitrofenol sobre carvão ativado é favorecida pela presença de grupos nitrogenado na superfície destes.

Tratamiento de agua contaminada con metales pesados utilizando como medios filtrantes biorresina intercambiadora de cationes de la cáscara y tallo de guineo y carbón activado de endocarpo de coco / Treatment of contaminated water with heavy metals, utilizing as filtering media a cation exchanger bio-resin from the banana peel and bush and activated carbon from coconut endocarp

En este trabajo de desarrollo experimental, la Escuela de Ingeniería Química de ITCA-FEPADE se propuso comprobar la efectividad de las cáscaras y pseudotallo de guineo y el endocarpo de coco, previamente tratados, para remover la contaminación por metales pesados en una muestra de agua. Para tal objeto, se procesaron dichas biomasas para ser utilizadas como medios filtrantes, los cuales se caracterizaron por medio de pruebas físicas: densidad y tamaño de partícula. Se evaluó su efectividad para remover metales, filtrando agua contaminada con cantidades conocidas de metales pesados tales como hierro, cromo y níquel (Fe3+Cr6+ y Ni2+), variando el tiempo de contacto y el tipo de medio filtrante. La cuantificación de los metales en el agua tratada se llevó a cabo por espectrofotometria de absorción atómica: para el níquel (λ = 232.0 nm); hierro (λ = 24830 nm) y cromo hexavalente (λ = 357.9 nm). Además, se determinó el color en los filtrados por el método de platino-cobalto. Se llegó a la conclusión que las biomasas utilizadas en este estudio resultaron efectivas para la disminución de metales pesados y color en la muestra de agua sintética elaborada en el laboratorio.

In this experimental development work, the Escuela de Ingeniería Química ITCA-FEPADE set out to verify the effectiveness of previously treated banana peels and pseudostem and endocarp to remove heavy metal contamination in a water sample. For this purpose, said biomasses were processed to be used as filter media, which were characterized by means of physical tests: density and particle size. Its effectiveness to remove metals was evaluated, filtering water contaminated with known amounts of heavy metals such as iron, chromium and nickel (Fe3 + Cr6 + and Ni2 +), varying the contact time and the type of filter medium. The quantification of the metals in the treated water was carried out by atomic absorption spectrophotometry: for nickel (λ = 232.0 nm); iron (λ = 24830 nm) and hexavalent chromium (λ = 357.9 nm). In addition, the color in the filtrates was determined by the platinum-cobalt method. It was concluded that the biomasses used in this study were effective in reducing heavy metals and color in the synthetic water sample prepared in the laboratory.

Tratamiento de agua contaminada con metales pesados, utilizando como medios filtrantes bio-resina intercambiadora de cationes de la cáscara y mata de guineo y carbón activado de endocarpo de coco / Treatment of contaminated water with heavy metals, utilizing as filtering media a cation exchanger bio-resin from the banana peel and bush and activated carbon from coconut endocarp

En este trabajo de desarrollo experimental, la Escuela de Ingeniería Química de ITCA-FEPADE se propuso comprobar la efectividad de las cáscaras y pseudotallo de guineo y el endocarpo de coco, previamente tratados, para remover la contaminación por metales pesados en una muestra de agua. Para tal objeto, se procesaron dichas biomasas para ser utilizadas como medios filtrantes, los cuales se caracterizaron por medio de pruebas físicas: densidad y tamaño de partícula. Se evaluó su efectividad para remover metales, filtrando agua contaminada con cantidades conocidas de metales pesados tales como hierro, cromo y níquel (Fe3+Cr6+ y Ni2+), variando el tiempo de contacto y el tipo de medio filtrante. La cuantificación de los metales en el agua tratada se llevó a cabo por espectrofotometria de absorción atómica: para el níquel (λ = 232.0 nm); hierro (λ = 24830 nm) y cromo hexavalente (λ = 357.9 nm). Además, se determinó el color en los filtrados por el método de platino-cobalto. Se llegó a la conclusión que las biomasas utilizadas en este estudio resultaron efectivas para la disminución de metales pesados y color en la muestra de agua sintética elaborada en el laboratorio.

In this experimental development work, the Escuela de Ingeniería Química at ITCA-FEPADE set out to verify the effectiveness from the banana peels and pseudostem and also the coconut endocarp, previously treated, to remove heavy metals contamination from a water sample. For this purpose, said biomasses were processed to be used as filtering media, which were characterized through diverse physical tests: density and particle size. Its effectiveness to remove metals was evaluated by filtering water contaminated with known quantities of heavy metals such as iron, chromium and nickel (Fe3+, Cr6+ y Ni2+), varying the contact period of time and the filtering medium type. The quantification of the metals in the treated water was carried out with atomic absorption spectrophotometry: for nickel (λ = 232.0 nm); iron, (λ = 248.3 nm) and hexavalent chromium, (λ =357.9 nm). In addition, the color of the filtered was determined through the platinum-cobalt method. It was concluded that the biomasses used in this study resulted to be effective to reduce heavy metals and color from the synthetic water sample made in the laboratory.

Caracterización de filtros comerciales para agua a base de carbón activado para el tratamiento de agua del río Tumbes - Perú / Characterization of water commercial filters based on activated carbon for water treatment of the Tumbes river - Peru / Caracterização de carvão ativado de filtros comerciais para tratamento da água do rio Tumbes -Perú

Resumen Se caracterizaron y se evaluaron carbones activados comerciales (A, B, C y D) utilizados en filtros para el tratamiento de agua en la descontaminación de metales pesados presentes en agua de río y en la eliminacion de microorganismos coliformes; los carbones comerciales resultaron tener estructuras microporosas y mesoporosas. Se determinaron areas superficiales entre 705 y 906 m2/g. Los carbones fueron amorfos y se detectó la presencia de agentes antibacterianos, tales como Ag, Cl, Cu y Si. Se determinó que para el As y Pb, cuyas concentraciones iniciales en el agua contaminada (agua del Río Tumbes-Perú) fueron 56,7 y 224,0 μg/L, respectivamente, el porcentaje de adsorción fue cercano al 100%. También se encontró que la relación entre el pH de carga cero de los carbones y pH del agua del río durante los experimentos juega un rol determinante en la adsorción de los elementos analizados. Por otro lado, la capacidad antibacteriana fue evaluada satisfactoriamente frente a las siguientes cepas de bacterias gram negativas fecales: Escherichia coli (ATCC® 25922™), Salmonella typhimurium (ATCC® 14028™) y Shigella flexneri (ATCC® 12022™). Esta capacidad se basa en la presencia superficial en los carbones de los agentes antibacterianos mencionados.

Abstract Comercial activated carbon samples (A, B, C, and D) used in filters for the treatment of water were characterized and evaluated in the decontamination of heavy metals present in river water and in the elimination of coliform microorganisms. The carbon samples had microporous and mesoporous structures. Surface areas of between 705 and 906 m2/g were found. The carbon samples were amorphous and the presence of antibacterial agents such as Ag, Cl, Cu, and Si was detected. It was determined that for As and Pb, whose initial concentrations in contaminated water (water of the Tumbes river-Peru) were 56.7 and 224.0 μg/L, respectively, the percentage of adsorption was close to 100%. The relationship between point of zero charge pH of the activated carbons and pH of the river water during the experiments plays a determinant role in the adsorption of the analyzed elements. The antibacterial capacity was evaluated satisfactorily against the following strains of fecal gram negative bacteria: Escherichia coli (ATCC® 25922™), Salmonella typhimurium (ATCC® 14028™), and Shigella flexneri (ATCC® 12022™). This ability is based on the surface presence in the carbons ofthe mentioned antibacterial agents.

Resumo Carvões ativados comerciais (A, B, C e D) usado em filtros para o tratamento de água foram caracterizados e avaliados na descontaminação de metais pesados da água do rio e para a remoção de microrganismos coliformes. Os carvões comerciais mostraram estruturas microporosas e mesoporosas. Foram determinadas as áreas superficiais entre 705 e 906 m2/g. As amostras de carvão foram amorfas e foi detectada a presença de agentes antibacterianos, tais como Ag, Cl, Cu e Si. Determinou-se que, no caso de As e Pb, cujas concentrações iniciais na água contaminada (água do rio Tumbes-Peru) foram de 56,7 e 224,0 μg/L respectivamente, a taxa de adsorção foi de quase 100%. Também foi econtrado que e a relação entre o pH de carga zero dos carvões e o pH da água do rio durante as experiências desempenha um papel decisivo na adsorção dos elementos analisados. Além disso, a capacidade antibacteriana foi avaliada com sucesso contra as seguintes variedades de bactérias gram negativas de origem fecal: Escherichia coli (ATCC® 25922™), Salmonella typhimurium (ATCC® 14028™) e Shigella flexneri (ATCC® 12022™). Esta capacidade esta baseada na presença de agentes bacterianos na superfície dos carvões.

Preparación de carbón activado a partir de residuos de palma de aceite y su aplicación para la remoción de colorantes / Preparation of activated carbon from palm oil wastes and their application for methylene blue removal / Preparação de carvão ativado a partir da resíduos de palmeira de óleo e sua aplicação para a remoção de corantes

Resumen En el presente estudio se muestra la producción de carbón activado a partir de la biomasa residual generada en la producción de palma de aceite, fibra (F) y cáscara (C). Se realizó activación química con ZnCl2 y se evalúo la capacidad de remoción de azul de metileno (AM) para diferentes concentraciones (50, 100 y 150 mg/L). Los resultados mostraron un buen desarrollo de poro por dicho método de activación, con áreas superficiales de 835,3 m2/g para la fibra activada (FA) y 575,1 m2/g para la cáscara activada (CA). Se encontró un buen ajuste de los datos experimentales al modelo cinético de pseudo segundo orden y a las isotermas de Langmuir y Freundlich con capacidades máximas de adsorción de 763,4 y 724,6 mg/g para FA y CA, respectivamente.

Abstract The production of activated carbon from residual biomass generated in the production of oil palm, fiber (F) and shell (C) was studied. The chemical activation was done using ZnCl2 and the adsorption capacity of methylene blue (AM) at different concentrations (50, 100, and 150 mg/L) was evaluated. Results showed a good development of pore with surface areas of 835.3 m2/g for activated fiber (FA) and 575.1 m2/g for activated shell (CA). A good fit of the experimental data with the pseudo second order kinetic model and with Langmuir and Freundlich isotherms models was found. In addition, maximum adsorption capacities of 763.4 and 724.6 mg/g for FA and CA were found, respectively.

Resumo No presente estudo e mostrada a produção de carvão ativado a partir da biomassa residual gerada na produção de fibra de palmeira de óleo (F) e casca (C). A ativação química foi realizada com ZnCl2, foi avaliada a capacidade de remoção do azul de metileno (AM) para diferentes concentrações (de 50, 100 e 150 mg/L). Os resultados mostraram um bom desenvolvimento do poro pelo método de ativação estudado para com áreas de superfície de 835,3 m2/g para a fibras activada (FA) e 575,1 m2/g para a casca activada (CA). Foi encontrado um bom ajuste dos dados experimentais ao modelo da cinética de pseudo segunda ordem e a isotermas de Langmuir e Freundlich com capacidades máximas de adsorção de 763,44 e 724,6 mg/g para a FA e CA, respectivamente.

NiMo-sulfide supported on activated carbon to produce renewable diesel / NiMo-sulfuro soportado en carbón activado para producir diesel renovable / NiMo-sulfeto suportado em carvão ativado para produzir diesel renovável

Resumen Gracias a su débil polaridad y gran área superficial, los soportes de carbón activado tienen el potencial de aumentar la dispersión de los sulfuros metálicos. La ausencia de una interacción fuerte metal-soporte puede conducir a la formación de una fase Ni-Mo-S muy activa y estable. En este estudio se prepararon catalizadores por el método de co-impregnación, con diferentes cantidades de níquel y molibdeno y soportados sobre carbón activado comercial, y se caracterizaron por técnicas BET, XRF y SEM. Se evaluó su actividad catalítica para el hidroprocesamiento de aceite de Jatropha utilizando un reactor por lotes, y se determinó la composición de los productos líquidos y gaseosos. Los resultados mostraron que los productos gaseosos están compuestos principalmente de grandes cantidades de propano y pequeñas cantidades de otros hidrocarburos livianos (C1 a C5). Los hidrocarburos líquidos fueron principalmente una mezcla de n-parafinas de C15-C18 y de algunos compuestos oxigenados. Los catalizadores presentaron una fracción de masa de 3 % Ni, 15 % Mo (Ni3Mo15/AC) y mayor selectividad hacia hidrocarburos C17-C18, con una distribución de productos similar al catalizador Ni-Mo-S soportado en alúmina comercial.

Abstract Due to their weak polarity and large surface area, activated carbon supports have the potential to enhance the dispersion of metal-sulfides. It is expected that the absence of a strong metal-support interaction can result in the formation of a very active and stable Ni-Mo-S phase. In this study, catalysts with different amounts of nickel and molybdenum supported on a commercial activated carbon were prepared by a co-impregnation method and characterized by BET, XRF, and SEM techniques. The catalytic activity for hydroprocessing of Jatropha oil was evaluated in a batch reactor, and the composition of the liquid and gaseous products were determined. Results showed that gaseous products are mainly composed of high amounts of propane and small amounts of other light hydrocarbons (C1 to C5). Liquid hydrocarbon products consisted of a mixture containing mainly n-paraffins of C15-C18 and some oxygenated compounds. The catalysts with a mass fraction of 3 % Ni, 15 % Mo (Ni3Mo15/AC) presented the highest selectivity toward C17-C18 hydrocarbons, with a product distribution similar to a commercial alumina-supported Ni-Mo-S catalyst.

Resumo Devido a sua baixa polaridade e amplia área superficial, os suportes de carvão ativado possuem o potencial de aumentar a dispersão de sulfetos metálicos. A ausência de uma forte interação suporte-metal pode levar a formação de uma fase Ni-Mo-S muito ativa e estável. Neste estudo, foram preparados catalizadores com diferentes teores de níquel e molibdênio suportados em carvão ativado comercial por um método de co-impregnação e caracterizados pelas técnicas BET, XRF e SEM. A atividade catalítica foi avaliada para o hidroprocessamento do óleo de Jatropha em um reator por lotes, e se determinou a composição dos produtos líquidos e gasosos. Os resultados mostraram que os produtos gasosos são compostos principalmente por altos teores de propano e pequenos teores de outros hidrocarbonos leves (C1-C5). Os hidrocarbonos líquidos consistiram de uma mistura contendo principalmente n-parafinas de C15-C18 e alguns compostos oxigenados. Os catalizadores apresentaram uma fração de massa de 3 % Ni, 15 % Mo (Ni3Mo15/AC) e uma maior seletividade em relação aos hidrocarbonos C17-C18, com uma distribuição de produtos similar ao catalizador comercial Ni-Mo-S suportado em alumina.

Interacción de la 1-yodoclordecona como radiotrazador, con el grupo carboxilato en carbón activado / Interaction of 1-iodochlordecone, as radioactive tracer, with the carboxylate group on activated carbon

La clordecona es un compuesto organoclorado sintético, empleado como insecticida agrícola y clasificado como contaminante orgánico persistente de aguas y suelos por la Convención de Estocolmo. El uso de carbones activados es una metodología muy popular para la purificación de aguas contaminadas con contaminantes orgánicos persistentes. La clordecona marcada con yodo radiactivo (1-yodoclordecona) puede ser un radiotrazador adecuado para estudios de adsorción, de disponibilidad medioambiental y biodistribución de la clordecona. La selección del carbón activado más adecuado para la adsorción de clordecona requiere evaluar la eficiencia de una gran cantidad de los mismos, de manera empírica, lo que aumenta los costos de investigación. En el presente trabajo, un modelo simplificado de carbón activado con siete anillos aromáticos (coroneno) y un grupo funcional en el borde (carboxilato) se utilizó para evaluar in silico la influencia de este grupo superficial en la adsorción de la clordecona y la 1-yodoclordecona, bajo condiciones neutras de pH. Para ello se empleó la metodología de Hipersuperficie de Múltiples Mínimos con el hamiltoniano semiempírico PM7. Los resultados obtenidos muestran que para el carboxilato en medio neutro existen asociaciones significativas que sugieren quimisorción de la clordecona en el carbón activado. La 1-yodoclordecona se comporta de manera similar a la clordecona en su interacción con el carboxilato, por lo que constituye un buen candidato a radiotrazador para estudios experimentales.

Chlordecone is a synthetic organo chlorinated compound that has been used as pesticide. It has been identified and listed as persistent organic pollutant by the Stockholm Convention. The use of activated carbon filters is one of the most widely popular solutions for water decontamination. The chlordecone labeled with radioactive iodine (1-iodochordecone) is a potential radioactive tracer for studying adsorption, environmental availability and bio-distribution of chlordecone. The selection of the best suited activation carbon for this type of contaminants is mainly an empiric process, increasing the costs of research. A simplified activation carbon model, consisting of a seven ring graphene sheet with a functional group (carboxylate) was used to assess the interaction of chlordecone and 1-iodochlordecone with this surface group under neutral pH conditions over the adsorption process. The Multiple Minima Hypersurface methodology with the semiempirical Hamiltonian PM7 was used. The results indicate that for carboxylate, in neutral conditions, significant associations appear which suggest chemisorption in activated carbon. No significant differences were observed for the interactions of chlordecone and 1-iodochlordecone with carboxylate, making 1-iodochlordecone a good candidate as a radioactive tracer in medical research.

Caracterización textural y química de carbones activados preparados a partir de cuesco de palma africana (Elaeis guineensis) por activación química con CaCl2 y MgCl2 / Textural and chemical characterization of activated carbon prepared from shell of african palm (Elaeis guineensis) by chemical activation with CaCl2 and MgCl2 / Caracterização textural e química de carvões ativados prearados a partir de casca da palmeira africana (Elaeis guineensis) por ativação química com CaCl2 y MgCl2

Se obtuvieron carbones activados mediante activación química de cuesco de palma africana (Elaeis Guineensis) con soluciones de cloruro de magnesio y cloruro de calcio a diferentes concentraciones. Los materiales preparados se caracterizaron textural y químicamente. Los resultados obtenidos muestran que los carbones activados con los mayores valores de área superficial y volumen de poro se obtienen cuando se emplean soluciones con las menores concentraciones del agente activante. Los carbones activados obtenidos presentan áreas superficiales y volúmenes de poro con valores entre 10 y 501 m²/g y 0,01 y 0,29 cm³/g respectivamente. Los valores de las entalpías de inmersión de los sólidos en agua se encuentran entre -14,3 y -32,8 J/gy en benceno entre -13,9 y -38,6 J/g. La acidez y la basicidad total de los carbones activados presentan valores entre 23 y 262 µmol/g y 123 y 1724 µmol/g respectivamente. También se determinó el pH en el punto de carga cero, con valores entre 4,08 y 9,92 para el conjunto de los carbones activados. Los resultados muestran que la activación con las sales MgCl2 y CaCl2 producen carbones activados con poros en el rango de los mesoporos que facilitan la entrada del adsorbato al interior del material.

Activated carbons through chemical activation of African palm shells (Elaeis guineensis) with magnesium chloride and calcium chloride solutions at different concentrations were obtained. The prepared materials were characterized textural and chemically. The results show that activated carbons with higher values of surface area and pore volume are obtained when solutions with lower concentrations of the activating agent are used. The obtained activated carbons have surface areas and pore volumes with values between 10 and 501 m²/g and 0.01 and 0.29 cm³/g respectively. Immersion enthalpies values of solids in water were between -14.3 and -32.8 J/g and benzene between -13.9 and -38.6 J/g. Total acidity and basicity of the activated carbons had values between 23 and 262 μmol/g 123 and 1724 μmol/g respectively. pH at the point of zero charge was also determined with values between 4.08 and 9.92 for set of activated carbons . The results show that activation with CaCl2 and MgCl2 salts produce activated carbons with pores in the range of mesopores for facilitate entry of the adsorbate into the materials.

Carvões ativados por ativação química a partir da casca de palmeira africana (Elaeis guineensis) com soluções de cloreto de magnésio e cloreto de cálcio em diferentes concentrações foram obtidas. Os materiais preparados foram caracterizados pela textura e quimicamente. Os resultados obtidos mostram que os carvões ativados com maiores valores de área superficial e volume de poros se conseguem usando baixas concentrações do ativante. Os carvões ativados obtidos têm áreas superficiais e volumes de poro com valores entre 10 e 501 m²/g e 0,01 e 0,29 cm³/g , respectivamente. Os valores da entalpia de imersão do sólido em água situam-se entre -14,3 e -32,8 J/g e em benzeno entre -13,9 e -38,6 J/g . A acidez e basicidade total dos carvões ativados obtidos apresentam valores entre 23 e 262 μmol/g e 123 e 1724 μmol/g, respectivamente. O pH no ponto de carga zero também foi determinado com valores entre 4,08 e 9,92 para todos os carvões ativados. Os resultados mostram que a ativação com CaCl2 e MgCl2 produze carvões ativados com poros na gama de mesoporos que facilitam a entrada do adsorbato para os materiais.

Comparative calorimetry study of the phenol and acetaminophen adsorption on activated carbon in aqueous solution / Estudio calorimétrico comparativo de la adsorción sobre carbón activado de fenol y acetaminofén desde solución acuosa

Immersion enthalpies were determined for aqueous solutions of phenol, acetaminophen and water on three different carbons that differed in terms of oxygen groups on the surface. The intensity of the energy interaction between these compounds and the activated carbons was determined. The activated carbons had similar values for surface area and micropore volume, i.e. approximately 850 m².g-1 and 0.35 cm³.g-1, respectively, but differed in the content of surface chemical groups that interacted with the solutes in aqueous solution. The values obtained for the enthalpies of immersion of activated carbon in water were between -32 and -66 J.g-1. The enthalpies of immersion of activated carbon for acetaminophen and phenol solutions with concentrations between 100 mg.L-1 and 10 mg.L-1 were between -18 and -157 J.g-1, indicating greater interaction between the two solutes and activated carbons with a high surface content of reduced chemical groups.

Se determinan las entalpías de inmersión en soluciones acuosas de fenol y acetaminofén y en agua de tres carbones activados que difieren en el contenido de grupos oxigenados superficiales con el propósito de conocer la intensidad de las interacciones energéticas entre los compuestos y los carbones activados. Los carbones activados presentan valores de área superficial y volúmenes de microporo similares, alrededor de 850 m².g-1 y 0,35 cm³.g-1, respectivamente, y difieren en el contenido de grupos químicos superficiales que son los que interactúan con los solutos que se encuentran en solución acuosa. Los valores obtenidos para las entalpías de inmersión de los carbones activados en agua están entre -32 y -66 J.g-1. Las entalpías de inmersión de los carbones activados en las soluciones de 100 mg.L-1 y 10 mg.mL-1 de fenol y acetaminofén se encuentran entre -18 y -157 J.g-1, que indican una mayor interacción para los dos solutos con el carbón activado que tiene mayor contenido de grupos básicos superficiales.

ESTUDIO DE MODIFICACIÓN QUÍMICA Y FÍSICA DE BIOMASA (Citrus sinensis Y Musa paradisiaca) PARA LA ADSORCIÓN DE METALES PESADOS EN SOLUCIÓN / STUDY OF PHYSICAL AND CHEMICAL MODIFICATION OF BIOMASS (Citrus sinensis AND Musa paradisiaca) FOR THE ADSORPTION OF HEAVY METALS IN SOLUTION

Se estudia el efecto de las modificaciones a carbón activado y recubrimiento con quitosano de biomasa lignocelulósica obtenida de cáscaras de plátano y naranja, para la adsorción de Cr (VI). La caracterización de los grupos funcionales en las biomasas aptos para la adsorción se verificó mediante un análisis elemental (CHON) y espectroscopia de infrarrojo (IR), mientras que para los carbones activados se determinó su área superficial por medio de un análisis BET. El contenido de Cr (VI) en solución se midió mediante espectrofotometría UV-vis, usando el método de la difenilcarbazida. Los resultados mostraron una remoción de los iones de Cr (VI) de 66,6 y 93 ppm para las cáscaras de naranja y plátano respectivamente, los carbones activados removieron 85 y 95 ppm, mientras que las biomasas modificadas con quitosano presentaron una adsorción 61,24 y 88,2 ppm. Se observa que la cinética de adsorción fue mejor descrita por la ecuación de Pseudo Segundo Orden, y el efecto de competitividad bimetálica se vio afectada de mayor forma por iones de níquel, y en menor proporción por iones de plomo.

The effect of changes to activated charcoal and chitosan coating of lignocellulosic biomass obtained from banana and orange peels for the absorption of Cr (VI) was studied. Characterization of the functional groups in the biomass suitable for the adsorption was monitored by elemental analysis (CHON) and infrared spectroscopy (IR), while for activated carbon surface area was determined by BET analysis. The Cr (VI) content in solution was measured by UV-vis spectrophotometer, using the diphenylcarbazide method. The results showed a removal of Cr (VI) ions of 66.6 and 93 ppm for orange peels and banana peels respectively; the activated carbons removed 85 and 95 ppm, while the modified biomasses with chitosan showed an adsorption of 61.24 and 88.2 ppm. It was observed that the adsorption kinetics was best described by the Pseudo Second Order equation, and the bimetallic competitiveness effect was affected more by nickel ions and to a lesser extent by lead ions.

Preparación de aarbón activado a partir de cáscra de naranja por activación quuímica. caracterización física y químcaa / Preparatin of acctivated carbon from orane peel by chemical activation pphysical and chemical characterization / Preparação e carrvão ativado de casca de laanja por ativação química. caraacterização física e uíímica

Se preparan carbones activados por pirólisis de cáscara de naranja, residuos lignocelulósicos, por activación química mediante impregnación con soluciones de ácido fosfórico a diferentes concentraciones (32 %, 36 %, 40 % y 48 % p/V), a una temperatura de 373 K y un tiempo de residencia de 3 h, presentando rendimientos alrededor del 36 %. La caracterización de la textura porosa de los carbones activados obtenidos se determina por adsorción física de N2 a 77 K. El análisis isotérmico muestra para los carbones materiales activados obtenidos áreas superficiales entre 940 y 1200 m²g-1 con características de materiales mesoporosos. El estudio mediante técnicas de equilibrio como las titulaciones tipo Boehm y la determinación del fósforo residual, así como técnicas espectroscópicas como el infrarrojo (IR) permiten observar cómo la variación en la concentración del agente activante muestra una influencia sobre la química superficial del material carbonoso a obtener.

Activated carbons are prepared by pyrolysis of orange peel, lignocellulosic wastes by chemical activation by impregnation with phosphoric acid at different concentrations (32 %, 36 %, 40 % and 48 % w/V), at a temperature of 373 K and a time residence of 3 h, showing about 36 % yield. The characterization of the porous texture of the activated carbons obtained is determined by physical adsorption of N2 at 77 K, the isothermal analysis sample to the activated carbons obtained surface areas between 940 and 1200 m2g-1 with characteristics of mesoporous materials. The study by equilibrium techniques such as: the titrations type Boehm and determination of residual phosphorus, and spectroscopic techniques such as infrared (IR) can observe how variation in the concentration of activating agent shows an influence on surface chemistry of the carbonaceous material to obtain.

Carbonos ativados foram preparados a partir da pirólise de casca de laranja, resíduos lignocelulósicos, por activação química mediante impregnação com soluções de ácido fosfórico em diferentes concentrações (32 %, 36 %, 40 % e 48 % p/V), a uma temperatura de 373 K e um tempo de residência de 3 h, mostrando cerca de 36 % de rendimento. A caracterização porosa textural dos carbonos ativados obtidos foi determinada por adsorção física de N2 a 77 K, e a análise isotérmica apresenta para os materiais obtidos, áreas superfíciais entre 940 e 1200 m²g-1 caracterizando materiais mesoporosos. A partir de estudos por meio de técnicas de equilíbrio, tais como titulações tipo Boehm e determinação de fósforo residual, e técnicas espectroscópicas tais como infravermelho (IR) puderam-se observar como a variação na concentração de agente de ativação apresenta uma influência sobre a química superfícial do material carbonoso obtido.

Oxidación de lassuperficie de carbón activado mdiante hno3 y h2o2: efecto sobrre la remoción de níquel (ii) en solución acuosa / Activated carbon surface oxidatio by hno3 and h2o2: effect on the removal of nicckel (ii) from aqueous solution / Oxdação da superrfície de carvão aivado por meio de hno3 e h2o2: efeito na remoção de níquel (ii) em solução aquosa

Este trabajo analiza el efecto de la modificación de la química superficial de un carbón activado granular, CAG, por oxidación con ácido nítrico, CAG-N, y peróxido de hidrogeno, CAG-P en la adsorción de iones níquel desde solución acuosa. Las muestras obtenidas se caracterizaron a través de diferentes técnicas; la química superficial se evaluó por determinaciones de acidez y basicidad total, punto de carga cero y espectroscopia IR, que muestran el efecto del agente oxidante. Los parámetros texturales, como área superficial BET y volúmenes de poro, se evaluaron mediante adsorción de gases. Los valores de área superficial BET de los sólidos se encuentran entre 816 y 876 m²g-1, adicionalmente se determinaron entalpías de inmersión de los carbones activados en agua y benceno. Finalmente, los resultados experimentales de la adsorción desde solución se ajustaron a los modelos de Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson y Toth, y se encontró el mejor ajuste para este último. Los valores de la capacidad de adsorción determinadas por el modelo de Langmuir están entre 29,68 y 50,97 mg g-1, lo que indica que la capacidad de adsorción depende, en gran medida, de la química superficial del sólido.

In this work is studied the effect in the surface chemistry modification of a granular activated carbon, CAG, by oxidation with nitric acid, CAG-N, and hydrogen peroxide, CAG-P, in the nickel ions adsorption from aqueous solution. The samples were characterized by different techniques, surface chemistry was evaluated by acidity and basicity total determinations, point of zero charge and IR spectroscopy that show the effect of oxidant agent. The textural parameters such as BET surface area and pore volumes were evaluated by gas adsorption. The BET surface area values of the solids are between 816 and 876 m²g-1; additionally were determined immersion enthalpies in water and benzene. Finally, the experimental results of the adsorption from solution were adjusted to the Langmuir's, Freundlich's, Redlich-Peterson's and Toth's models, and were found the best adjustment for the latter. The capacity adsorption determined by Langmuir's model is between 29.68 50.97 mg g-1, which indicates that the adsorption capacity depends to a great extent on the solid surface chemistry.

Neste trabalho se estudou o efeito na da modificação da química superficial de um carvão ativado granular, CAG, por oxidação com ácido nítrico, CAG-N, e peróxido de hidrogênio, CAG-P na adsorção de íons níquel desde solução aquosa. As mostras obtidas foram caracterizadas por diferentes técnicas; a química superficial foi avaliada por determinações de acidez e basicidade total, ponto de ônuszero e espectroscopia IR, que mostram o efeito do agente oxidante. Os parâmetrostexturais, como área superficial BET e volumes de poro se avaliaram mediante adsorção de gases. Os valores de área superficial BET dos sólidos se encontram entre 816 e 876 m²g-1, adicionalmente se determinaram entalpias de imersão dos carvõesativados em água e benzeno. Finalmente, os resultados experimentais da adsorção desde soluçãoforam ajustados aos modelos de Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson e Toth, e se encontrou o melhor ajuste para esse último. Os valores da capacidade de adsorção determinados pelo modelo de Langmuir estão entre 29,68 e 50,97 mg g-1, o que indica que a capacidade de adsorção depende em grande parte da química superficial do sólido.

Optimización de un medio de cultivo para plantas micropropagadas de dioscorea alata L / Optimization of a culture medium for micropropagated plants of dioscorea alata L

La propagación de material de ñame de buena calidad es esencial para incrementar la producción sostenible de este cultivo. El presente trabajo tuvo como propósito optimizar el medio de cultivo de micropropagación de Dioscorea alata L. clon Caraqueño a través de los siguientes objetivos: determinar el efecto de diferentes antioxidantes (carbón activado 0,5 g/L-1 ; carbón activado 1,0 g/L-1; cisteína 10 mg/L-1, 20 mg/L-1 y 30 mg/L-1) y concentraciones de sales de Murashige y Skoog (MS) (25, 50, 75 y 100 %) en el medio de cultivo durante el establecimiento y la multiplicación de las plantas in vitro, y evaluar la utilización de distintas combinaciones de ácido naftalenacético (0,01; 0,1 mg/L-1) y bencilaminopurina (0,01; 0,1 mg/L-1) en el mejor medio de cultivo de multiplicación obtenido en el experimento anterior. A los 35 días se seleccionaron 40 plantas in vitro, a las cuales se les determinaron las siguientes variables: longitud en cm del vástago; número de nudos de novo por explantes; número de hojas por explante y porcentaje de fenolización. Se evaluó además, en el experimento con los reguladores de crecimiento, el número de raíces y longitud de la raíz de mayor tamaño. Se aplicó un diseño experimental completamente aleatorio con análisis de varianza bifactorial y clasificación simple. Se realizó la prueba de comparación de medias de Tukey para un nivel de significación del 5%. Los resultados obtenidos mostraron que las sales MS al 75% de su concentración, el carbón activado (0,5 g/L-1) o la cisteína (10 mg/L-1), en combinación con los reguladores de crecimiento ANA/BAP (0,01/0,01 mg/L-1) en el medio de cultivo MS, incrementaron los indicadores de desarrollo de las plantas in vitro tales como número de nudos de novo (3,5), longitud del vástago (4,1 cm), número de hojas (3,8), número de raíces (5,7) y longitud de las raíces (6 cm).

The material propagation of good quality yam is essential to increase the sustainable production of this cultivation. In the present work the optimization of culture medium of Dioscorea alata L. clone Caraqueño micropropagation was carried out through the following objectives: to determine the effect of different anti-oxydants (activated charcoal 0,5 g.L-1; activated charcoal 1,0 g.L-1; cysteine 10 mg.L-1, 20 mg.L-1 and 30 mg.L-1) and Murashige and Skoog salts concentrations (25, 50, 75 and 100%) in the culture medium during the in vitro plants establishment and the multiplication, and to evaluate the use of different combinations of naftalenacetic acid (0,01; 0,1 mg.L-1) and benzylaminopurine (0,01; 0,1 mg.L-1) in the best multiplication medium obtained in the above experiment. At 35 days, 40 in vitro plants were selected. The following variables were determined in these plants: shoot length, cm; leaf and bud explant number; and oxydation phenolic percentage. In the experiment of plant growth regulators was also evaluated, the roots number and greater size root length. A totally randomized experimental design with one and two factor variance analysis and the Tukey test for means comparison at 5% significance level were applied. The obtained results showed that the salts MS at 75% concentration, the activated charcoal (0,5 g. L-1) or the cysteine (10 mg. L-1), in combination with the growth regulators ANA/BAP (0,01/0,01 mg.L-1) in the MS culture medium, increase the development of the in vitro plants, number of novo buds (3,5), shoot length (4,1 cm), number of leaves (3,8), number of roots (5,7) and greater size root length (6 cm).

Preparación de aarbones activados a partir de rsiduos de llantas. activación ffísica y química / Preparation of activated carbons from waste tire. physical and chemical activation / Preparação de crrvões ativados a partir de resíduos de pneus. activação física e química

Se preparan carbones activados por activación química de residuos de llantas con soluciones acuosas de diferente concentración de dos activantes químicos (H3PO4 y KOH) y por activación física con CO2. Los carbones activados caracterizados por determinación de isotermas de adsorción de N2 a 77 K, que muestran la forma típica de estructuras mesoporosas, que permiten calcular el área superficial específica para los carbones activados obtenidos que presentaron valores entre 25,4 y 157,3 m²g-1. Las entalpías de inmersión de los carbones activados en benceno y agua se encuentran entre 3,12 y 27,6 Jg-1 y 9,81 y 30,6 Jg-1, respectivamente, y muestran el tipo de interacciones superficiales que pueden tener los sólidos porosos obtenidos con diferentes adsorbatos. Se encontró un comportamiento lineal directamente proporcional para la relación entre el volumen de microporo y el área superficial, y una relación de segundo orden entre el área superficial y la entalpía de inmersión en benceno. De acuerdo con las condiciones de preparación se obtienen sólidos porosos adecuados para la adsorción de compuestos en fase líquida dado su mayor volumen de mesoporos.

Activated carbons are prepared by chemical activation from waste tire with aqueous solutions at different concentrations of two activating agents-H3PO4 and KOH--and by physical activation with CO2. The activated carbons are characterized by the determination of adsorption isotherms N2 at 77 K, which show the form typical of structures mesoporous and allow calculating the surface specific area, for the activated carbons obtained that presented values between 25,4 and 157,3 m²g-1. The immersion enthalpies of the activated carbons in benzene and water present values that are between 3,12 and 27,6 Jg-1 and 9,81 and 30,6 Jg-1, respectively, and show the surface interactions type that can have the porous solids obtained with different adsorbates. A directly linear proportional behavior for the relation between the micropore volume and the surface area, and a relation of the second order between the surface area and the immersion enthalpy in benzene were found. In agreement with the conditions of preparation, the solid porous obtained are adapted for the adsorption of compounds in liquid phase because of its major mesoporous volume.

Se preparam carvões ativados por activação química de resíduos de llantas com soluções acuosas de diferente concentração de duas activantes químicos (H3PO4 e KOH), e por activação física com CO2. Os carvões ativados se caracterizam por determinação de isotermas de adsorção de N2 a 77 K, que mostram a forma característica de estruturas mesoporosas, permitem calcular o área superficial específica para os carvões ativados obtidos que apresentaram valores entre 25,4 e 157,3 m²g-1. As entalpías de imersão dos carvões ativados em benzeno e água, encontram-se entre 3,12 e 27,6 Jg-1 e 9,81 e 30,6 Jg-1, respectivamente e mostram o tipo de interações superficiais que podem ter os sólidos porosos obtidos com diferentes adsorbatos. Encontrou-se um comportamento linear diretamente proporcional para a relação entre o volume de microporo e o área superficial e uma relação de segundo ordem entre o área superficial e a entalpía imersão em benzeno; de acordo ás condições de preparação se obtêm sólidos porosos adequados para a adsorção de compostos em fase líquida dado seu maior volume de mesoporos.