Ingeniería Química
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Item Efecto de la acetilación en la movilidad de agua en maderas nativas guanacaste, teca, melina y cedro maría(2015) Vega Rodríguez, Mariana; Mata Segreda, Julio FranciscoEn este proyecto se determinó el efecto de la modificación química (acetilación) en la difusibilidad de agua en adsorción y en secado en muestras de guanacaste, cedro maría, teca y melina. Fue realizado en el Laboratorio de Biomasas de la Escuela de Química en la Universidad de Costa Rica. La variable de estudio es la movilidad del agua en matrices de maderas nativas. Las variables de estímulo son los tipos de madera utilizados (guanacaste, teca, melina y cedro maría), además de los tiempos de tratamiento de cada una de las maderas. También, como variables fijas se tienen las condiciones de laboratorio: temperatura ambiental 22 °C y (60±5) % de humedad relativa. La temperatura de la balanza de secado fue 50 °C. Se separaron las muestras de forma que se utilizaron todos los cubos de madera acetilada disponibles. Se realizaron las pruebas de adsorción en un frasco de Kubelka para obtener la cantidad de agua que ingresó a las muestras en estudio; esto se realizó por triplicado para cada grupo de cubos disponibles. Se determinaron los parámetros cinéticos de adsorción para los cuatro tipos de madera en estudio. Se determinó también los parámetros de secado, mediante la construcción de las curvas de secado de cada muestra, y la utilización de un software para la realización de regresiones lineales y doblemente logarítmicas necesarias. Con los parámetros encontrados se discute sobre la difusibilidad del agua en muestras de maderas nativas acetiladas. Se concluye que no en todos los tipos de madera se tiene una variación importante respecto a la madera sin tratar, en cuanto al comportamiento de los parámetros cinéticos, pero el tratamiento reduce en un porcentaje importante la cantidad de agua total en las muestras de madera de guanacaste, teca, melina y cedro maría modificadas. Se recomienda que se realice el mismo estudio con diferentes tipos de madera utilizados en el país, además de extender el estudio a otros tiempos...Item Evaluación del efecto de la concentración de anhídrido acético, temperatura y tiempo en la reacción de acetilación para la modificación química de Calophyllum brasiliense y Enterolobium cyclocarpum(2013) Blanco Arias, Ernesto; Alfaro Pérez, Johnny DanielEl objetivo de este proyecto fue evaluar el efecto de la concentración de anhídrido acético, temperatura y tiempo en la reacción de acetilación para la modificación química de las especies tropicales Calophyllum brasiliense (Cedro María) y Enterolobium cyclocarpum (Guanacaste). Primeramente se caracterizaron las especies para cuantificar la cantidad de grupos OH disponibles para la reacción de acetilación, con ello se obtuvieron 13,23 mmol de OH y 13,85 mmol OH por cada gramo de madera para las especies de Guanacaste y Cedro María respectivamente. Se evaluaron las condiciones de temperatura, relación de anhídrido acético/masa de madera seca y la concentración inicial de ácido acético mediante un diseño factorial y se determinaron las condiciones con los que se obtiene una mayor ganancia en peso en la reacción de acetilación, las cuales fueron una temperatura de 90 °C, una relación anhídrido acético/madera seca de 1,75 mL/g y sin la presencia inicial de ácido acético en el medio de reacción. La reacción de acetilación se llevó a cabo por tiempos de 2 horas, 4,5 horas y 7 horas para los cuales se obtuvieron porcentajes de ganancia en peso (WPG) máximos de 12,20 % para Guanacaste y 12,44 % para Cedro María en los tiempos de reacción de 7 horas y 4,5 horas respectivamente. También se verificó el aumento de las dimensiones y densidad en la madera acetilada debido a la sustitución de grupos funcionales. Con la utilización de espectroscopia infrarroja ATR se verificó la sustitución del grupo OH por grupos acetil y su aumento durante los diferentes tiempos de reacción, presentando una disminución en la banda de los 3300 cm-1 característica del grupo OH y la presencia de bandas a los 1700 cm-1 característica del grupo C=O. La madera acetilada presenta un aumento en la resistencia a la degradación biológica provocada por el hongo de pudrición blanca Trametes versicolor, de aproximadamente un 87% de eficacia para ambas...