Etiqueta: Avances en Ciencias e Ingenieria

PHYSICAL – MECHANICAL BEHAVIOUR ON CEMENTIC BLENDED WITH CERAMIC BLOCK INCORPORATION

Se analiza el comportamiento de morteros y hormigones con Bloque Cerámico como reemplazo del cemento portland (8, 24 y 40% en peso). En los morteros se estudió la fluidez, la resistencia a flexión y a compresión y la porosidad; para los hormigones se determinó la resistencia a compresión y a tracción por compresión diametral y la succión capilar. Todos los ensayos se realizaron a 2, 7 y 28 días. Los resultados muestran que a medida que aumenta el porcentaje de reemplazo de residuo cerámico, la fluidez y la resistencia mecánica de los morteros disminuye, mientras que la porosidad aumenta. Por su parte en los hormigones, la resistencia mecánica decrece con el incremento del porcentaje de reemplazo y la succión capilar aumenta.

Abstract

The behavior of mortar and concrete with ceramic block as replacement of portland cement (8, 24 and 40% by weight) is analyzed. In mortars were studied the flowability, the flexural strength, the compressive strength and the porosity. For concrete were determined the compressive strength, the splitting tensile strength and capillary suction. All tests were performed at 2, 7 and 28 days. The results show that as the ceramic block replacement increases, fluidity and mechanical strength of mortars decreases, while the porosity increases. On the other hand in concrete, mechanical strength decreases and capillary suction increases with ceramic block replacement increases.

CHARACTERIZATION OF CORN WASTE OF THE MUNICIPALITY OF VENTAQUEMADA, COLOMBIA

Con el objetivo de someter los residuos de maíz al proceso termoquímico llamado gasificación, en este trabajo se muestran resultados de diferentes análisis para conocer algunas propiedades físico-químicas que son de gran importancia antes de realizar este proceso. Se determinó el contenido de lignina la cual registro un valor de 14,7%, se determinó el poder calorífico de esta biomasa obteniendo un valor de 17,965 MJ kg-1, análisis TGA con tres velocidades de calentamiento diferentes, se realiza un análisis ultimo para revelar la composición química de la biomasa; estos resultados fueron comparados con estudios realizados en otros países. Los resultados obtenidos contribuyen a la investigación de este tipo de biomasa en Colombia, ya que no se registra información bibliográfica de la caracterización de esta; se debe aprovechar su uso en la utilización en el proceso de gasificación, ya que poseen las características necesarias para obtener un producto como el «syngas».

Abstract

In order of subject the waste corn to the thermochemical process called gasification, this work shows results of different analyzes to know some physico-chemical properties that are of great importance before performing this process. The lignin content was determined, which register a value of 14.7%, the calorific value of this biomass was determined obtaining a value of 17,965 MJ kg-1, TGA analysis with three different heating rates, a last analysis is carried out to reveal the chemical composition of the biomass; these results were compared with studies conducted in other countries. The results obtained contribute to the research of this type of biomass in Colombia, since there is no bibliographic information of the characterization of this biomass; their use must be exploited in the use in the gasification process, since they possess the necessary characteristics to obtain a product like the «syngas».

LEAD REMOVAL IN WATER BY NANOSTRUCTURED MATERIAL, CARBON NANOTUBES SUPPORTED IN NATURAL ZEOLITE

En este trabajo se realizó la cinética de remoción de plomo en agua con un material nanoestructurado, nanotubos de carbono soportados en zeolita (NTC-ZN), y con zeolita natural (ZN). La zeolita utilizada proviene de los Valles Centrales de Oaxaca, México. El material nanoestructurado se sintetizó por el método de aspersión pirolítica bajo condiciones especificas; se caracterizó por microscopía electrónica de barrido y de transmisión (SEM y TEM) y determinación de área superficial (BET). Los materiales se probaron con una solución de plomo a una concentración de 10 ppm bajo condiciones de agitación y filtrado a vacío. El filtrado se caracterizó por espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente (ICP-MS). Los porcentajes de remoción fueron de 99.96% para NTC-ZN y 99.27% para la zeolita natural en 120 minutos. Sin embargo un 94.5% de remoción se presenta en un tiempo 6 veces menor con el híbrido que con ZN.

Abstract

In this work the kinetics of removal of lead in water with a nanostructured material, zeolite supported carbon nanotubes (NTC-ZN), and natural zeolite (ZN) were determined. The zeolite used comes from the Central Valleys of Oaxaca, Mexico. The nanostructured material was synthesized by the pyrolytic spray method under specific conditions; it was characterized by scanning and transmission electron microscopy (SEM and TEM) and determination of surface area (BET). The materials were tested with a solution of lead at a concentration of 10 ppm under continuous stirring and vacuum filtered. The filtrate was characterized by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). Removal percentages were 99.96% for NTC-NZ and 99.27% for natural zeolite in 120 minutes. However 94.5% removal occurs with nanostructured material in a time 6 times lower than natural zeolite.

BIOSORPTION OF CHROMIUM (VI) IN AQUEOUS SOLUTION BY AMARANTH (Amaranthus caudatus) BIOMASS

Se analizó la capacidad de remoción de Cromo (VI) en solución acuosa por la biomasa de Amaranto, por el método de la difenilcarbazida. La mayor bioadsorción (100% con 100 mg/L del metal) fue a las 4 horas, a pH de 1.0, 28oC y 5 g de biomasa. Con respecto a la temperatura, la más alta remoción fue a los 60oC, con un 100% de remoción a los 75 minutos. A las concentraciones de Cromo (VI) analizadas, la biomasa natural mostró una excelente capacidad de remoción, además de que remueve eficientemente el metal in situ (72% y 63% de remoción en tierra y agua contaminadas, a los 7 días de incubación con 25 g de la biomasa). Los resultados muestran que el biosorbente utilizado remueve Cr(VI), de aguas residuales industriales, satisfactoriamente.

Abstract

The removal capacity of Chromium (VI) in aqueous solution by Amaranto biomass, by diphenylcarbazide method was analyzed. The highest biosorption (100% with 100 mg/L of metal) occurred at 4 hours at pH 1.0, 28°C and 5 g of biomass. With respect to the temperature, the highest removal was to 60oC, with 100% of removal after 75 minutes. At the concentrations of Chromium (VI) analyzed, the natural biomass showed excellent removal capacity, and this removal efficiently the metal in situ (72% and 63% removal in soil and contaminated water, after 7 days of incubation with 25 g of biomass). The results show that the biosorbent used successfully removes Cr (VI) from industrial wastewater.

BIOSORPTION OF ARSENIC (III) IN AQUEOUS SOLUTION BY MODIFIED Aspergillus niger BIOMASS

Se analizó la capacidad de remoción de As (III) en solución acuosa por la biomasa modificada de Aspergillus niger, mediante Espectrometría de Absorción Atómica. La mayor bioadsorción (66% con 1 mg/L del metaloide) fue a las 24 horas, a pH de 6.0, 28oC y 1 g de biomasa modificada. Con respecto a la temperatura, la más alta remoción fue a los 28oC, con un 66% de remoción a las 24 horas. A las concentraciones de As (III) analizadas, la biomasa mostró una buena capacidad de remoción. Al aumentar la concentración del bioadsorbente, la remoción es más eficiente (91.2% con 5 g de biomasa), además de remover eficientemente el metaloide (67% de remoción en agua natural contaminada con 1 mg/100 mL de As (III) a las 24 horas con 5 g de biomasa), por lo que puede ser utilizado para eliminar aguas residuales industriales.

Abstract

The removal capacity of As (III) in aqueous solution by the modified biomass of Aspergillus niger, by Atomic Absorption Spectrometry, was analyzed. The highest bioadsorption (66% with 1 mg/L of the metalloid) was at 24 hours at pH 6.0, 28oC and 1 g of modified biomass. With respect to temperature, the highest removal was at 28oC, with a 66% removal at 24 hours. At the concentrations of As (III) analyzed, the biomass showed good removal capacity. As the concentration of the bioadsorbent increases, the removal is more efficient (91.2% with 5 g of biomass), besides efficiently removing the metalloid in situ (67% removal in natural water contaminated with 1 mg / 100 mL of As ( III) at 24 hours with 5 g of biomass), so it can be used to remove industrial wastewater.

COMPARISON OF LIQUID CHROMATOGRAPHY AND CAPILLARY ELECTROPHORESIS IN STUDIES ON RADIATION CHEMISTRY: SEPARATION OF RADIOLYTIC PRODUCTS

El objetivo de este trabajo es comparar los resultados obtenidos de dos métodos para la identificación y cuantificación de los productos radiolíticos de soluciones diluidas de ácidos hidroxibenzoicos. Soluciones acuosas de cada ácido fueron irradiadas y analizadas utilizando una columna Alltima C18 (50×4.6 mm), fase móvil una mezcla de metanol, una solución 5 mmol/L de ácido 1-hexansulfónico y 1% de ácido acético para cromatografía de líquidos y para electroforesis capilar se utilizó una columna capilar de 72cmx75μm, celda de alta sensibilidad, voltaje de 25kV y una solución amortiguadora de boratos 10 mmol/L, pH 9.3 y 50 mmol/L de SDS. En la cinética de formación de los productos radiolíticos se obtuvieron concentraciones aproximadas. Los resultados obtenidos proporcionan amplia información a la Química de Radiaciones en determinar la distribución de carga en el anillo aromático.

Abstract

The aim of this study is to compare the results obtained from two methods for the identification and quantification of the radiolytic products of dilute solutions of hydroxybenzoic acids. Aqueous solutions of each acid were irradiated and analyzed using a Alltima C18 column (50×4.6 mm), of mobile phase a mixture of methanol, 5 mmol/L 1-hexanesulfonic acid and 1% acetic acid solution for liquid chromatography and for capillary electrophoresis 72cmx75μm capillary column, high sensitivity cell, voltage 25 kV and borate buffer solution 10 mmol/L, pH 9.3 and 50 mmol/L SDS were used. On the kinetics of formation of the radiolytic products approximate concentrations were obtained. The results obtained provide extensive information to radiation chemistry in determining the distribution of load in the aromatic ring.

EQUILIBRIUM CONSTANTS DETERMINATION OF ASCORBIC ACID IN AQUEOUS MEDIUM BY POLARIMETRY

En este trabajo se determinan las constantes de acidez del ácido ascórbico (AA) por polarimetría, mediante una titulación ácido-base. Los resultados obtenidos por esta técnica se procesaron mediante el ajuste de los ángulos de rotación medidos como función del pH, utilizando para el ajuste las leyes de Biot y de aditividad para los ángulos de rotación. Se realizaron ajustes de partes seleccionadas de la función, tanto por regresión no lineal como por regresión lineal. Los valores más confiables obtenidos son pKa1 = 4.149 ± 0.022 y pKa2 = 11.927 ± 0.062, por regresión no lineal de los datos a λ = 578 nm, con desviaciones estándar de la regresión de 0.046° y 0.075°, respectivamente. Estos valores son comparables con los valores reportados con otras técnicas.

Abstract

In this work, the acid constants of ascorbic acid (AA) by polarimetry, with a base titration of the acid, are determined. The results obtained by this technique were processed by adjusting the rotation angles measured as a function of the pH, using for the fitting the Biot and additivity laws for this property. Non-linear and linear regression models were applied. The most reliable values obtained were pKa1 = 4.149 ± 0.022 and pKa2 = 11.927 ± 0.062, achieved by non-linear regression of the data acquired to λ = 578 nm, with standard deviations for the fit equal to 0.046° and 0.075°, respectively. These values are comparable with those reported using other techniques.

OPTIMIZATION OF THE ESTERIFICATION PROCESS OF WASTE COOKING OILS FOR PRODUCING BIODIESEL

Este trabajo describe la optimización del proceso de esterificación de aceites vegetales usados (AVUs) para la producción de biodiesel a partir de un análisis estructural mediante simulación. La optimización energética se determinó mediante una programación matemática, y posterior resolución mediante el software GAMS®. Se analizaron dos alternativas tecnológicas. La Alternativa 1 incluye el proceso de esterificación aplicando una torre de lavado a la salida del reactor, mientras que la Alternativa 2 aplica un decantador a la salida del reactor. Se determinó que la Alternativa 2 fue la mejor opción debido a que el costo de servicios totales anuales fue menor. Para la optimización energética del proceso seleccionado, se incorporó una bomba de calor entre las corrientes del condensador y del rehervidor de la torre de destilación y se diseñó una red de intercambio calórico entre las corrientes del proceso, esto permitiría un ahorro energético de servicios externos de 64,21%.

Abstract

This paper describes the optimization of esterification of waste cooking oil (WCO) for the production of biodiesel from a structural analysis by means of simulation. The energetic optimization was determined through mathematical programming, and subsequent resolution using GAMS® software. Two technological alternatives were analyzed. Alternative 1 includes the esterification process applying a washing tower at the outlet of the reactor, while Alternative 2 applies a decanter at the outlet of the reactor. It was determined that Alternative 2 was the best option because the annual service cost was lower. For the energy optimization of the selected process, a heat pump was incorporated between the condenser and the reboiler of the distillation tower of product, and a heat exchange network between the process streams was designed, this would allow energy savings of external utilities of 64.21%.

EXTRACTION OF HYDROCARBON HEAVY IN SANDY SOIL

Una de las técnicas más utilizadas en la extracción de hidrocarburo en cuanto a fracción pesada de petróleo es el método que se establece en la Norma Oficial Mexicana NMX-AA-134-SCFI-2006, la cual indica un tiempo de extracción determinado (6 horas). Basado en lo anterior, en este trabajo se evaluó y comparó la extracción de hidrocarburo pesado en un suelo arenoso a diferentes tiempos (6 y 8 horas) empleando dos disolventes (hexano y diclorometano) con la misma polaridad pero con diferentes constantes dieléctricas. Los suelos se contaminaron con hidrocarburo pesado (45000 mg∙kg-1) y se realizaron extracciones continuas por triplicado utilizando el método Soxhlet. Luego, se cuantificó la extracción de cada eluyente. Se concluyó que el diclorometano favorece la extracción a menor tiempo ya que no se observó diferencias en las extracciones a 6 y 8 horas, pero si una diferencia con respecto a hexano en ambos tiempos.

Abstract

One of the most used techniques in the removal of hydrocarbon in regard to fraction heavy oil, is the method that is establish down in the Official Mexican Norm NMX-AA-134-SCFI-2006, which indicates a time determined (6 hours). Based on the above, this work evaluated and compared the extraction of heavy hydrocarbon in a sandy soil at different times (6 and 8 hours) using two solvents (hexane and dichloromethane) with the same polarity but with different dielectric constants. Soils are contaminated with heavy hydrocarbons (45000 mg∙kg-1) and continuous extractions were done in triplicate using the Soxhlet method. The extraction of each eluent was then quantified. It was concluded that Dichloromethane favors the removal with less time because no differences were observed in the extractions to 6 and 8 hours, but a difference with respect to hexane in both times.