Marlon Manuel Cuetocue Petins, R. Villa, J. A. G. Corredor, R. Benítez
{"title":"从松树树皮中获得天然吸附剂的工艺优化","authors":"Marlon Manuel Cuetocue Petins, R. Villa, J. A. G. Corredor, R. Benítez","doi":"10.18273/REVION.V33N2-2020005","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"espanolSe han extraido los taninos presentes en la corteza de Pinus patula para desarrollar un adsorbente mediante una reaccion de reticulacion, que se da entre los grupos fenolicos debido al tratamiento con acido sulfurico, que es ampliamente utilizado como agente reticulante de grupos polifenolicos presentes en los taninos. En el presente estudio, el diseno de Box-Behnken se uso para maximizar el rendimiento de la reaccion de reticulacion y, por lo tanto, obtener las mejores propiedades mecanicas del adsorbente preparado. La variable de respuesta estudiada fue el rendimiento porcentual de la reaccion, y las variables independientes evaluadas en el diseno Box-Behnken incluyeron, relacion Solido/Liquido (gramos de tanino/mL de H2SO4) (0,2-0,5 g.mL-1), temperatura (75-95 °C) y tiempo (8-12 h). El modelo estadistico permitio estimar un rendimiento porcentual optimo del 73,81%, que se obtiene con una relacion S/L de 0,499 gmL-1, temperatura de 95 °C y tiempo de reaccion de 10,45 h. La modificacion de los grupos funcionales superficiales de los taninos fue establecida por medio de los espectros IR. El adsorbente presento un area superficial BET de 4,17 m2g-1. EnglishThe tannins present in the bark of Pinus patula have been extracted to develop an adsorbent through a crosslinking reaction, which occurs between the phenolic groups due to treatment with sulfuric acid, which is used as a crosslinking agent for polyphenolic groups present in the tannins. In the present study, the Box-Behnken design is used to maximize the performance of the crosslinking reaction and, therefore, to obtain the best mechanical properties of the prepared adsorbent. The response variable studied was the percentage yield of the reaction, and the independent variables evaluated in the Box-Behnken design included, Solid/Liquid ratio (grams of tannin/mL of H2SO4) (0.2-0.5 gmL-1), temperature (75-95 °C) and time (8-12 h). The verified statistical model estimates an optimal percentage yield of 73.81%, it is obtained with an S/L ratio of 0.499 gmL-1, temperature of 95 °C and reaction time of 10.45 h. The modification of the surface functional groups of the tannins was established by means of the IR spectra. The adsorbent had a BET surface area of 4.17 m2g-1. portuguesOs taninos presentes na casca de Pinus patula foram extraidos para desenvolver um adsorvente atraves de uma reacao de reticulacao, que ocorre entre os grupos fenolicos devido ao tratamento com acido sulfurico, usado como agente de reticulacao para grupos polifenolicos presentes nos taninos. No presente estudo, o projeto Box-Behnken e utilizado para maximizar o desempenho da reacao de reticulacao e, portanto, para obter as melhores propriedades mecânicas do adsorvente preparado. A variavel resposta estudada foi a porcentagem de rendimento da reacao e as variaveis independentes avaliadas no projeto Box-Behnken incluiram a relacao Solido/Liquido (gramas de tanino/mL de H2SO4) (0,2-0,5 mL-1), temperatura (75-95 °C) e tempo (8-12 h). O modelo estatistico verificado estima um rendimento percentual ideal de 73,81%, e obtido com uma relacao S/L de 0,491 gmL-1, temperatura de 95°C e tempo de reacao de 10,45h. A modificacao dos grupos funcionais da superficie dos taninos foi estabelecida por meio dos espectros de IR. 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En el presente estudio, el diseno de Box-Behnken se uso para maximizar el rendimiento de la reaccion de reticulacion y, por lo tanto, obtener las mejores propiedades mecanicas del adsorbente preparado. La variable de respuesta estudiada fue el rendimiento porcentual de la reaccion, y las variables independientes evaluadas en el diseno Box-Behnken incluyeron, relacion Solido/Liquido (gramos de tanino/mL de H2SO4) (0,2-0,5 g.mL-1), temperatura (75-95 °C) y tiempo (8-12 h). El modelo estadistico permitio estimar un rendimiento porcentual optimo del 73,81%, que se obtiene con una relacion S/L de 0,499 gmL-1, temperatura de 95 °C y tiempo de reaccion de 10,45 h. La modificacion de los grupos funcionales superficiales de los taninos fue establecida por medio de los espectros IR. El adsorbente presento un area superficial BET de 4,17 m2g-1. EnglishThe tannins present in the bark of Pinus patula have been extracted to develop an adsorbent through a crosslinking reaction, which occurs between the phenolic groups due to treatment with sulfuric acid, which is used as a crosslinking agent for polyphenolic groups present in the tannins. In the present study, the Box-Behnken design is used to maximize the performance of the crosslinking reaction and, therefore, to obtain the best mechanical properties of the prepared adsorbent. The response variable studied was the percentage yield of the reaction, and the independent variables evaluated in the Box-Behnken design included, Solid/Liquid ratio (grams of tannin/mL of H2SO4) (0.2-0.5 gmL-1), temperature (75-95 °C) and time (8-12 h). The verified statistical model estimates an optimal percentage yield of 73.81%, it is obtained with an S/L ratio of 0.499 gmL-1, temperature of 95 °C and reaction time of 10.45 h. The modification of the surface functional groups of the tannins was established by means of the IR spectra. The adsorbent had a BET surface area of 4.17 m2g-1. portuguesOs taninos presentes na casca de Pinus patula foram extraidos para desenvolver um adsorvente atraves de uma reacao de reticulacao, que ocorre entre os grupos fenolicos devido ao tratamento com acido sulfurico, usado como agente de reticulacao para grupos polifenolicos presentes nos taninos. No presente estudo, o projeto Box-Behnken e utilizado para maximizar o desempenho da reacao de reticulacao e, portanto, para obter as melhores propriedades mecânicas do adsorvente preparado. A variavel resposta estudada foi a porcentagem de rendimento da reacao e as variaveis independentes avaliadas no projeto Box-Behnken incluiram a relacao Solido/Liquido (gramas de tanino/mL de H2SO4) (0,2-0,5 mL-1), temperatura (75-95 °C) e tempo (8-12 h). 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摘要
西班牙已经提取了松树皮中存在的单宁,以通过交联反应开发吸附剂,由于硫酸的处理,苯酚基团之间发生交联反应,硫酸被广泛用作单宁中存在的多酚基团的交联剂。在本研究中,Box-Behnken的设计被用来最大限度地提高交联反应的性能,从而获得制备的吸附剂的最佳机械性能。研究的反应终点是反应的百分比收率,Box-Behnken设计中评估的自变量包括固液比(单宁克/mL H2SO4)(0.2-0.5 g.mL-1)、温度(75-95°C)和时间(8-12小时)。统计模型可以估计73.81%的最佳产率,这是在0.499 GML-1的S/L比、95°C的温度和10.45小时的反应时间下获得的。单宁表面官能团的修饰是通过红外光谱建立的。吸附剂的BET表面积为4.17 m2g-1。存在于松树树皮中的鞣质已被提取,以通过交联反应形成吸附剂,由于硫酸处理,苯酚基团之间发生交联反应,硫酸被用作鞣质中存在的多酚基团的交联剂。在本研究中,Box-Behnken设计用于最大限度地提高交联反应的性能,从而获得制备的吸附剂的最佳机械性能。研究的反应变量是反应的百分比产率,Box-Behnken设计中评估的独立变量包括固液比(g tannin/ml H2SO4)(0.2-0.5 GML-1)、温度(75-95°C)和时间(8-12小时)。经验证的统计模型估计,最佳产率为73.81%,S/L比为0.499 GML-1,温度为95°C,反应时间为10.45小时。通过红外光谱建立了单宁表面官能团的修饰。吸附剂的BET表面积为4.17 m2g-1。葡萄牙人的单宁存在于从松中提取的Na Casca de Pinus Patula Foram中,以通过UMA Reacao de Reculaco释放UM吸附剂,该物质在Devido AO处理Com硫酸的酚类之间存在,用作存在于非单宁中的多酚类的网状剂。没有Estudo或Projeto Box-Behnken E用于最大化或解包Reticulaco E的da Reacao,Portanto,以获得准备好的Melhores机械特性do Adsorvente。Variavel Resposta Estuda Foi a Percentagem de Rendimento da Reacao e as Variaveis Independent Avalidadas no Projeto Box-Behnken包括固体/液体Relacao(单宁克/ml H2SO4)(0.2-0.5 ml-1)、温度(75-95°C)和温度(8-12小时)。o经验证的统计模型估计理想的UM百分位数为73.81%,明显的UMA Relacao S/L为0.491 GML-1,温度为95°C,反应时间为10.45小时。用Meio-DOS红外光谱对改性的CaO两个官能团进行表面改性,得到两种单宁FOI。或吸附Tinha-UMA表面面积为4.17 m2g-1的BET。
Optimización del proceso de obtención de un adsorbente natural a partir de corteza de pino
espanolSe han extraido los taninos presentes en la corteza de Pinus patula para desarrollar un adsorbente mediante una reaccion de reticulacion, que se da entre los grupos fenolicos debido al tratamiento con acido sulfurico, que es ampliamente utilizado como agente reticulante de grupos polifenolicos presentes en los taninos. En el presente estudio, el diseno de Box-Behnken se uso para maximizar el rendimiento de la reaccion de reticulacion y, por lo tanto, obtener las mejores propiedades mecanicas del adsorbente preparado. La variable de respuesta estudiada fue el rendimiento porcentual de la reaccion, y las variables independientes evaluadas en el diseno Box-Behnken incluyeron, relacion Solido/Liquido (gramos de tanino/mL de H2SO4) (0,2-0,5 g.mL-1), temperatura (75-95 °C) y tiempo (8-12 h). El modelo estadistico permitio estimar un rendimiento porcentual optimo del 73,81%, que se obtiene con una relacion S/L de 0,499 gmL-1, temperatura de 95 °C y tiempo de reaccion de 10,45 h. La modificacion de los grupos funcionales superficiales de los taninos fue establecida por medio de los espectros IR. El adsorbente presento un area superficial BET de 4,17 m2g-1. EnglishThe tannins present in the bark of Pinus patula have been extracted to develop an adsorbent through a crosslinking reaction, which occurs between the phenolic groups due to treatment with sulfuric acid, which is used as a crosslinking agent for polyphenolic groups present in the tannins. In the present study, the Box-Behnken design is used to maximize the performance of the crosslinking reaction and, therefore, to obtain the best mechanical properties of the prepared adsorbent. The response variable studied was the percentage yield of the reaction, and the independent variables evaluated in the Box-Behnken design included, Solid/Liquid ratio (grams of tannin/mL of H2SO4) (0.2-0.5 gmL-1), temperature (75-95 °C) and time (8-12 h). The verified statistical model estimates an optimal percentage yield of 73.81%, it is obtained with an S/L ratio of 0.499 gmL-1, temperature of 95 °C and reaction time of 10.45 h. The modification of the surface functional groups of the tannins was established by means of the IR spectra. The adsorbent had a BET surface area of 4.17 m2g-1. portuguesOs taninos presentes na casca de Pinus patula foram extraidos para desenvolver um adsorvente atraves de uma reacao de reticulacao, que ocorre entre os grupos fenolicos devido ao tratamento com acido sulfurico, usado como agente de reticulacao para grupos polifenolicos presentes nos taninos. No presente estudo, o projeto Box-Behnken e utilizado para maximizar o desempenho da reacao de reticulacao e, portanto, para obter as melhores propriedades mecânicas do adsorvente preparado. A variavel resposta estudada foi a porcentagem de rendimento da reacao e as variaveis independentes avaliadas no projeto Box-Behnken incluiram a relacao Solido/Liquido (gramas de tanino/mL de H2SO4) (0,2-0,5 mL-1), temperatura (75-95 °C) e tempo (8-12 h). O modelo estatistico verificado estima um rendimento percentual ideal de 73,81%, e obtido com uma relacao S/L de 0,491 gmL-1, temperatura de 95°C e tempo de reacao de 10,45h. A modificacao dos grupos funcionais da superficie dos taninos foi estabelecida por meio dos espectros de IR. O adsorvente tinha uma area de superficie BET de 4,17 m2g-1.