Resumen de Estudio entálpico de la inmersión de carbones activados granulares modificados en benceno, hexano y ciclohexano

D. Hernández Monje, Liliana Giraldo Gutiérrez, Juan Carlos Moreno Piraján

• español

  Se determinan las entalpías de inmersión de carbones activados modificados en su superficie química en benceno, ciclohexano, hexano, etanol y agua. Se emplearon carbo nes activados obtenidos de un carbón activado granular preparado a partir de cáscara de coco (CAG), el cual se sometió a procesos de oxidación con una solución de ácido nítrico y tratamiento térmico a diferentes temperaturas (723 K, 1023 K y 1173 K). Posteriormente, se realizó la caracterización textural y de la química superficial por titulaciones Boehm y determinación del pH en el punto de carga cero. Con respecto a la caracterización química, en la muestra original predominan los grupos fenólicos y hay una mayor acidez total. Al realizar el tratamiento térmico, se disminuyó la cantidad de grupos oxigenados y aumentó la basicidad total. El carbón activado que se trata a 1173 K, presenta la menor cantidad de grupos químicos superficiales y solo se detectaron compuestos de tipo lactónico y fenólico.

  En la modificación con ácido nítrico, aumentó la presencia de los grupos oxigenados evaluados. Las entalpías de inmersión obtenidas para cada uno de los líquidos de mojado son de carácter exotérmico. El benceno es el compuesto apolar que presenta mayor entalpía, seguido del ciclohexano y el hexano, debido a su disposición atómica y a la interacción con los grupos superficiales del carbón activado; en los compuestos polares, el etanol presenta valores mayores para la entalpía de inmersión con respecto al agua, debido a la capacidad de interactuar por la parte polar y apolar de la molécula, a su interacción con diferentes grupos oxigenados y finalmente a la formación de clusters que favorecen un aumento en las interacciones energéticas sólido – solvente.

• English

  Immersion enthalpies of modified activated carbons in benzene, cyclohexane, hexane, ethanol and water were determined. Activated carbons obtained from a granular activated carbon prepared from coconut shell (CAG) were used, which were submitted to oxidation processes with a solution of nitric acid and heat treatment at different temperatures (723 K, 1023 K and 1173 K). Subsequently, textural characterization and surface chemistry of the samples by Boehm titrations and determination of the pH at point of zero charge were performed. According to the chemical characterization, in the original sample predominates the phenolic groups and there’s a higher total acidity. When heat treatment is performed, the amount of oxygenated groups decreased and total basicity increased. The activated carbon treated at 1173 K has the least amount of surface chemical groups and just phenolic and lactone – like groups were detected. In the modification with nitric acid increased the presence of oxygenated groups evaluated. Immersion enthalpies obtained for the liquids are all exothermic. Benzene is the apolar compound with a higher enthalpy, followed by cyclohexane and hexane, due to their atomic arrangement and interaction with surface groups of activated carbon; in polar compounds, ethanol has a higher immersion enthalpy with respect to water, due to the ability to interact by the polar and apolar portion of the molecule, its interaction with different oxygen groups and ultimately to the formation of clusters favoring an increase in solid – solvent energetic interactions.

• català

  Es determinen les entalpies d’immersió de carbons activats,els quals han sigut modificats en la seva superfície quí-mica, en benzè, ciclohexà, hexà, etanol i aigua. Es van emprar carbons activats obtinguts d’un carbó activat granulapreparat a partir de closca de coco (CAG), el qual es va sotmetre a processos d’oxidació amb una solució d’àcid nítric i tractament tèrmic a diferents temperatures (723 K, 1023 K i 1173 K). Posteriorment, es va realitzar la caracterització textural i de la química superficial per titulacions Boehm i la determinació del pH en el punt de càrrega zero. Pel que fa a la caracterització química, en la mostra original predominen els grups fenòlics i hi ha una major acidesa total. En realitzar el tractament tèrmic, es va disminuir la quantitat de grups oxigenats i va augmentar la basicitat total. El carbó activat que es tracta a 1173 K, presenta la menor quantitat de grups químics superficials i només es van detectar compostos de tipus lactònic i fenòlic. En la modificació amb àcid nítric, va augmentar la presència dels grups oxigenats avaluats. Les entalpies d’immersió obtingudes per a cada un dels líquids de mullat són de caràcter exotèrmic. El benzè és el compost apolar que presenta major entalpia, seguit del ciclohexà i el hexà, per la seva disposició atòmica i per la interacció amb els grups superficials de carbó activat; en els compostos polars, l’etanol presenta valors superiors per a la entalpia d’immersió en relació a l’aigua, a causa de la capacitat d’interactuar per la part polar i apolar de la molècula, per la seva interacció amb diferents grups oxigenats i finalment per la formació de clústers que afavoreixen un augment en les interaccions energètiques sòlid - solvent.