Obtención de ligninas alcalinas modificadas por medio de agentes nitrogenados /
Antonio I. Ruiz V. , Madeleyne I. Tahan S ; tutor Narciso Pérez. , Alejandra Meza
- 2006
- 1 disco compacto 5 1/4 plg
Ilustraciones Sección Publicaciones Oficiales Tesis de Grado Anexos Bibliografía Pregrado Apéndices Universidad Central de Venezuela, Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Química Ing. Químico
El proceso de adsorción del níquel y el vanadio con la lignina es de tipo química (quimisorción), lo que indica que un aumento en los grupos que son centros activos de la adsorción debería aumentar la capacidad adsortiva de la misma. Esto se puede lograr mediante la incorporación de grupos nitros a la molécula de lignina. El objetivo principal de esta investigación es modificar la estructura superficial de la lignina comercial para incrementar la capacidad adsortiva empleando un agente nitrogenante, lo que le permitiría ser competitiva con los adsorbentes que se encuentran en el mercado. Para lograr este objetivo se realizó el diseño de procedimientos experimentales de nitración capaces de estudiar cuatro variables de operación que podrían afectar el sistema las cuales son: concentración, temperatura, tiempo y agitación, y de ese modo obtener las mejores condiciones para la nitración de la lignina comercial que permita obtener la mayor adsorción de níquel y vanadio. Las alternativas de nitración fueron las siguientes: 1) nitración con ácido nítrico 2) aminación reductiva con HCl. El proceso de nitración con ácido nítrico originó dos grupos bien diferenciados de estructuras, en el primero se observó que en sus espectros de IR, la incorporación de nitrógeno sin la formación de enlaces carbono-nitrógeno, lo que indicó que la reacción que se llevó a cabo no fue la nitración de aromáticos sino la modificación de alcoholes. El segundo grupo reportó señales, de enlace típicos de la nitración. La diferencia más importante entre ambos grupos está referida a la cantidad de materia adsorbida. El primer grupo reportó porcentajes por arriba del 50%, y en algunos casos la misma muestra logró adsorber más de 85% para el níquel y 73% para el vanadio pero el segundo grupo dichos porcentajes son muy bajos llegando a no adsorber en algunos casos. El proceso de aminación afectó la estructura de las moléculas sólo del grupo uno, dando como resultado una disminución de casi el 95% en la capacidad de adsorción de dichas muestras, debido a la pérdida de los grupos funcionales capaces de realizar la quimisorción. La incorporación de grupos aminos a las muestras del grupo 2 no dio resultado, corroborando lo que indicaba la bibliografía. La nitración completa no favoreció al proceso de adsorción de níquel ni vanadio. Las muestras que más adsorbieron fueron aquellas que no nitraron (no se produjo el enlace carbono-nitrógeno), en cambio la reacción de modificación de alcoholes fue la que reportó los mejores resultados de adsorción tanto para el níquel como para el vanadio. Según el análisis de ecoeficiencia efectuado no fue posible definir si la producción de nitrolignina es más o menos ecoeficiente que la producción de carbón activado, esto se debió al tipo de procedimiento empleado, ya que la relación de reactivos usada, no era la indicada para la reacción de modificación de alcoholes. Se recomienda el análisis del procedimiento experimental de modificación de alcoholes para optimizar las condiciones y los reactivos a usar, para la producción de nitrolignina.