Remoción de micro contaminantes orgánicos mediante electrodiálisis: Modelación de fluxes

Filian Haz, Karla Carolina; Cornejo Martínez, Mauricio Heriberto, Director

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Remoción de micro contaminantes orgánicos mediante electrodiálisis: Modelación de fluxes

Filian Haz, Karla Carolina; Cornejo Martínez, Mauricio Heriberto, Director

URI: http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/68007

Date: 2025

Abstract:

CONDITION FOR PUBLICATION OF PROJECT. Aniline, a toxic aromatic amine, is frequently recorded in industrial wastewater. This study aims to investigate the transport of both charged and neutral aniline species in aqueous solutions using hydrophobic and ion-exchange membranes (IEMs). Hydrophobic polyoctylmethylsiloxane (POMS) and polydimethylsiloxane (PDMS) membranes and cationic (CEMs) and anionic (AEMs) exchange membranes were evaluated using diffusion cells and electrodialysis (ED). Diffusion experiments revealed that neutral aniline has high removal efficiencies for neutral aniline, reaching 90% with POMS and 100% with PDMS, due to the pH gradient between the feed (pH 10) and receiving (pH 3) solutions. For IEMs, neutral aniline exhibited a faster diffusion than charged species, with ratios of 6.6:1 for AEMs and 3.2:1 for CEMs, type I. During ED experiments, applying an electric potential increased the charged aniline transport, achieving higher initial fluxes (124.7 mmol·m⁻²·h⁻¹) at pH 4 compared to neutral aniline (43.6 and 53.2 mmol·m⁻²·h⁻¹, for AEMs and CEMs, type I). Additionally, ED enabled removal efficiencies up to 97% for charged aniline using IEMs. These results demonstrate the effectiveness of hydrophobic and IEMs in removing aniline, providing insights into its transport mechanism, contributing to the optimization of membrane technologies in treating industrial wastewater, and supporting environmental sustainability efforts. Keywords: aniline; hydrophobic membranes; electrical gradient; ion-exchange membranes

Description:

CONDICIONAMIENTO DE PUBLICACION DE PROYECTO. La anilina, una amina aromática tóxica, con frecuencia es detectada en aguas residuales de diferentes industrias. Este trabajo de titulación tiene como objetivo investigar el transporte de especies de anilina, tanto en su forma cargada como neutra, en soluciones acuosas empleando membranas hidrofóbicas y de intercambio iónico (IEM), Se evaluaron membranas hidrofóbicas de polioctimetilsiloxano (POMS) y polidimetilsiloxano (PDMS), y membranas de intercambio catiónico (CEM) y aniónico (AEM) utilizando celdas de difusión de dos compartimentos y electrodiálisis (ED). Los experimentos de difusión demostraron que la anilina en su forma neutra tiene una alta eficiencia de remoción alcanzando el 90% con POMS y el 100% con PDMS, debido al gradiente de concentración entre las soluciones de alimentación (pH 10) y de recepción (pH 3). En el caso de las IEMs, la anilina neutra mostró una difusión más rápida que las especies cargadas, con un ratio de 6,6:1 para AEM tipo I y 3,2:1 para CEM tipo I. Durante los experimentos de ED, la aplicación de un potencial eléctrico aumentó el transporte de la anilina cargada, logrando flujos iniciales más altos (124.7 mmol·m⁻²·h⁻¹) a pH 4 en comparación con la anilina neutra (43.6 y 53.2 mmol·m⁻²·h⁻¹, para AEM y CEM tipo I). Además, la ED permitió eficiencias de eliminación de hasta 97% para anilina cargada empleando IEM. Estos resultados demuestran la eficacia de las membranas hidrofóbicas y las IEM en la eliminación de anilina, proporcionando información sobre su mecanismo de transporte, contribuyendo a la optimización de las tecnologías de membranas en el tratamiento de aguas residuales industriales y apoyando los esfuerzos de sostenibilidad medioambiental.

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