Estudio de extracción del surfactante dodecilbenceno sulfonato sódico usando carbón activado

Abstract

El objetivo de esta investigación es determinar la efectividad del carbón activado colocado dentro de membranas semipermeables en remover el surfactante aniónico dodecilbenceno sulfonato sódico (SDBS). Los surfactantes son muy utilizados en los detergentes y en la fabricación de compuestos de polímeros y nanotubos de carbono. Los nanotubos de carbono deben estar dispersos en una matriz polimérica; una forma de dispersar los nanotubos de carbono es utilizando un surfactante como el SDBS; la razón por la que se quiere eliminar el surfactante SDBS después que el compuesto es preparado es porque estos reducen las propiedades mecánicas y eléctricas del compuesto. Se realizaron estudios de adsorción de SDBS en carbón activado con membranas semipermeables y sin membranas, además se estudió la cinética de adsorción, así como la influencia del pH y la temperatura. Finalmente se determinó la isoterma de adsorción de SDBS en carbón activado colocado dentro de membranas semipermeables. Los resultados de los estudios de adsorción de la cinética, influencia del pH y la temperatura, indican que las membranas semipermeables no reducen la adsorción de SDBS, se alcanza el equilibrio de adsorción en 24 horas y la cinética de adsorción sigue el modelo de pseudo segundo orden, además se observó que la variación del pH no afecta la adsorción pero el aumento de temperatura reduce la adsorción; la isoterma de adsorción muestra que la concentración adsorbida es de 0,8 (moles/g de carbón activado). Se realizó el escalamiento de los datos de laboratorio a nivel industrial para la producción de compuestos de poliestireno y nanotubos de carbono, la planta propuesta tiene una capacidad de producción de 226,464 kg/año. Se realizó un análisis económico de la planta propuesta con capacidad de 226,464 kg/año, los resultados indican que el proyecto es rentable y el periodo de recupero es de 1 año. En conclusión, el carbón activado colocado dentro de membranas semipermeables puede extraer satisfactoriamente hasta el 97,8 % del surfactante aniónico dodecilbenceno sulfonato sódico (SDBS).