Contrastación de hipótesis con los resultados

Para la producción de un carbón activado se utiliza un material orgánico o lignocelulosico que contenga un alto contenido de carbón fijo, un alto contenido de material volátil y que tenga un bajo contenido de cenizas.

Para nuestra investigación se seleccionó el precursor semilla de aguaje la cual se caracterizó obteniendo los resultados promedios mostrados en la Tabla 5.6, donde se observa que la cantidad de carbón fijo es 10,021 %, de material volátil es 79,597% y de cenizas es 1,712%

resultados que son semejantes a los valores de otros materiales lignocelulósicos que también se utilizan para la elaboración de carbón activado como se muestra en la Tabla 6.1 donde se han demostrado que éstas presentan buenas propiedades para la activación. Lo que nos indica que el precursor de semilla de aguaje que se usó para esta investigación es adecuado para la elaboración de carbón activado.

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TABLA 6.1

CONTRASTACIÓN DE CARACTERIZACION DE LA SEMILLA DE AGUAJE CON OTROS RESULTADOS SIMILARES

Parámetros

Semilla de aguaje

Semillas de Aceituna (Valencia,

2012)

Cascara de coco (Luna, Gonzales, Gordon, &

Martín, 2007)

Semilla de Níspero (Delgadillo,

2009)

Carbón fijo 10,021 5.47 21.5 15.28

Cenizas 1,7120 0.73 1.3 0.46

Humedad 8,6710 12.9 8.5 2.93

Material Volátil

79,597 80.9 68.70 81.33

Fuente: Elaboración propia

6.1.2. Porcentaje de remoción de plomo y cromo

Para poder analizar el porcentaje de remoción de Pb y Cr, primero analizaremos los resultados promedio de las concentraciones finales, como se realizó el experimento por duplicado, podemos observar que según la estadística descriptiva de la concentración final, se tiene una desviación estándar menor a 0.2 en todos los datos analizados, esto nos indica que nuestros resultados tiene una mínima dispersión de datos con respecto a su media, lo que hace que nuestros resultados tenga mayor homogeneidad. Las concentraciones medias de los metales se representan en la siguiente figura:

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FIGURA 6.1

RESULTADOS DE CONCENTRACIÓN FINAL MEDIA DE PB Y CR

Fuente: Elaboración propia

En la figura 6.1 podemos observar que la concentración del plomo disminuye según se va aumentando la masa de carbón activado, cuando la masa de este adsorbente es cero, es decir, que la muestra no ha tenido ningún tratamiento, la concentración del plomo es 2.43 mg/L y cuando a la muestra se le aplica el tratamiento con una masa de carbón activado 1.5 g se logra alcanzar la concentración de 0.0695 mg/L, lo establecemos como la concentración mínima, dentro de nuestro estudio con los diferentes tratamientos que vienen a ser las diferentes masas de carbón activado.

Con respecto a la concentración del cromo, sucede lo contrario a la tendencia de disminución de la concentración del plomo, se puede observar que la concentración del cromo ha disminuido hasta 0.6775

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6

Concentracion final promedio (mg/L)

Masa de carbón activado (g)

Concentracion media de Plomo Concentracion media de Cromo

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mg/L cuando se tiene una masa de 0.25 g, pero luego en cuanto se va aumentando la masa del carbón activado, la concentracion de cromo empieza a aumentar, llegando hasta 1.05 mg/L cuando se le ha aplicado una masa de carbón activado de 1.5 g. Sin embargo, en ambos casos las concentraciones de plomo y cromo han disminuido con respecto a la concentración inicial.

A partir de los datos de concentraciones de plomo y cromo, se calculó los porcentajes de remoción de Pb y Cr

Según los resultados de la figura 6.2 observamos que el porcentaje de remoción del plomo vas ascendiendo según se va incrementando la masa del carbón activado, llegando a adsorber un 97.14% para una masa de carbón activado de 1.5 g, siendo este la masa óptima para la remoción del plomo. Para la remoción del cromo se puede observar que su porcentaje de remoción aumenta hasta 72% para una masa de carbón activado de 0.25 g, siendo este la masa óptima para la remoción de cromo, puesto que luego empieza a disminuir su porcentaje de remoción cuando se va incrementando la masa del carbón activado.

FIGURA 6.2

PORCENTAJE DE REMOCIÓN PROMEDIO DE Cr Y Pb

Fuente: Elaboración propia 0

20 40 60 80 100 120

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6

% de remocion promedio de Pb y Cr

Masa de carbón activado (g)

% de remoción media de Pb % de remoción media de Cr

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Según el estudio Adsorción de metales pesados empleando carbones activados preparados a partir de semillas de aguaje, el orden de adsorción de metales sobre el carbón activado es el siguiente:

Pb(II) > Cd (II) > Cr (III).

Esto concuerda con el tamaño relativo de los respectivos iones solvatados, es decir que el ion en la solución está complejado por moléculas del solvente. El Cr por su mayor carga y menor radio, posee una mayor capacidad de hidratación y, por ende, un mayor radio solvatado, lo que dificulta su retención en la superficie de carbón activado y explica su menor adsorción en relación con el plomo. Esto significa que el carbón activado cuando empieza el proceso de adsorción en una muestra donde están los dos metales, los primeros iones que adsorberá son los iones de Pb y luego en la superficie del carbón activado que va quedando se va adsorbiendo el metal cromo.

6.1.3. Prueba de Tukey para calcular la masa óptima para la remoción de Plomo y Cromo

Para poder escoger el tratamiento óptimo, es decir, la masa optima de carbón activado para la remoción de Plomo y Cromo teniendo como referencia los 7 tratamientos analizados, se realizó la prueba de comparaciones múltiples, prueba de Tukey.

Donde:

Hipotesis Nula

H0: µi = µj para i = 1, 2, 3, 4 ,5, 6, 7 y j = 1, 2 Hipotesis Alternativa

H1 : µi ≠ µj para i = 1, 2, 3, 4 ,5, 6, 7 y j = 1, 2

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TABLA 6.2 PRUEBA DE TUKEY

Tratamiento N Media Agrupación

3 0.5g CA 2 80,2280 A 4 0.75g CA 2 77,9265 A 7 1.5g CA 2 76,9800 A 5 1g CA 2 76,9695 A 6 1.25g CA 2 76,8680 A 2 0.25g CA 2 74,9775 A

1 0g CA 2 0,000 B

Fuente: Propia

*Las medias que no comparten una letra son significativamente diferentes.

Se puede observar en la prueba de Tukey con todos los tratamientos que la media que no comparte una letra es cuando se usa 0g de carbón activado, es decir cuando no se le ha agregado el adsorbente a la muestra contaminada por eso es significativamente diferente, sin embargo, como nosotros queremos saber cuál de todas las masas es la más óptima para remover plomo y cromo, dentro de las medias que comparten la misma letra, la de mayor media es el tratamiento Nº 3, con 0.5g de carbón activado. Se puede observar en la figura 6.3 Prueba de Tukey, que los intervalos que no contiene cero y están más alejados del cero, las medias son significativamente diferentes y esto ocurre para los tratamientos Nº 2 y Nº3, es decir para 0.25g y 0.5g. Sin embargo, en la

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tabla 6.2 de Tukey podemos ver se obtiene una media de porcentaje de remoción de metales Pb y Cr de 80.22 que un tratamiento con 0.5 g de carbón activado, masa de adsorbente que se considerará la óptima para esta investigación.

FIGURA 6.3 PRUEBA DE TUKEY

Fuente: Elaboración propia

6.2. Contrastación estadística de la hipótesis con los