El artículo presenta el estudio cinético de descomposición térmica de tres compuestos derivados d... more El artículo presenta el estudio cinético de descomposición térmica de tres compuestos derivados del pirano que no han sido reportados en la literatura. Estos compuestos son ampliamente utilizados en farmacología y en la obtención de importantes productos a nivel tecnológico e industrial. Los compuestos 2,6-dietoxitetrahidro-2H-pirano; 2-etoxi-6-propoxitetrahidro-2H-pirano y 2-etoxi-6-butoxitetrahidro-2H-pirano se escogieron variando el sustituyente ubicado en la posición 6 del núcleo. Cada experimento cinético fue realizado a cinco temperaturas con intervalos de 10 grados en un rango entre 333 a 373 K, utilizando un sistema de reacción a microescala. Se obtuvieron los productos 2-etoxi-6-hidroxi-tetrahidro-2H-pirano y etileno, propeno, o buteno para cada caso, fueron identificados mediante la técnica de cromatografía de gases acoplada a masas. Las reacciones resultaron ser unimoleculares homogéneas y de primer orden. Teniendo en cuenta los parámetros cinéticos y termodinámicos obtenidos, se puede decir que la reacción es compatible con un estado de transición cíclico de seis miembros, concertado y semipolar.
Esta investigación tuvo como objetivo estudiar las condiciones óptimas de pirólisis usando plásti... more Esta investigación tuvo como objetivo estudiar las condiciones óptimas de pirólisis usando plástico de invernadero (LDPE) residual para obtener la mayor cantidad de ceras líquida. Para cada ensayo 100 g de plástico se alimentaron a un reactor batch con atmósfera inerte de nitrógeno y un sistema de refrigeración con agua (10°C) para la recolección de condensables. Para evaluar el efecto de la temperatura en el rendimiento del proceso se realizaron pruebas a cinco temperaturas entre 350–450°C, con una tasa de calentamiento de 13°C/min. A la fracción liquida obtenida se caracterizó por cromatografía de gases y se determinó propiedades como: gravedad API, punto de inflamación, poder calórico y contenido de azufre. El producto de pirólisis fue una cera oleosa compuesta por parafinas, naftenos y olefinas, de alto poder calorífico (46.49 MJ/Kg), relativamente limpia, capaz de ser utilizada para obtener combustibles refinados. La temperatura que genera mayor rendimiento (67.85%) de producto...
En los residuos sólidos plásticos el polipropileno es uno de los termoplásticos de mayor consumo ... more En los residuos sólidos plásticos el polipropileno es uno de los termoplásticos de mayor consumo a nivel urbano y por ende el de mayor generación de residuos. En este sentido, el reciclaje mecánico es la tecnica mas sencilla de aplicación aprovechando de residuos de la misma familia de termoplastico que acondicionado con otras fibras permiten el mejoramiento de sus propiedades, mediante la elaboración de composites con fibras naturales o sinteticas. El presente estudio tiene como objetivo el analisis de las propiedades más importantes de composites hechos de poliproplieno con fibras naturales: de plátano y de abacá; composites de polipropileno con polietilen tereftalato a diferentes concentraciones, con y sin acoplante; y un tratamiento termico para el mejoramiento de la matriz de polipropileno reciclado. Se obtienen probetas mediante extrusión de monohusillo a diferentes perfiles de temperatura y concentraciones de fibra adicionada. Se plantea el tratamiento térmico al polipropilen...
Currently, the pyrolysis process is an important technology for the final treatment of plastic wa... more Currently, the pyrolysis process is an important technology for the final treatment of plastic waste worldwide. For this reason, knowing in detail the chemical process and the thermodynamics that accompany cracking reactions is of utmost importance. The present study aims to determine the thermodynamic parameters of the degradation process of conventional thermoplastics (polystyrene (PS), polyethylene terephthalate (PET), high-density polyethylene (HDPE), polypropylene (PP) and polyvinyl chloride (PVC)) from the study of their chemical kinetics by thermogravimetric analysis (TG). Non-isothermal thermogravimetry was performed at three heating rates from room temperature to 550 °C with an inert nitrogen atmosphere with a flow of 20 mL min−1. Once the TG data is obtained, an analysis is carried out with the isoconversional models of Friedman (FR), Kissinger–Akahira–Sunose (KAS), and Flynn–Wall–Ozawa (FWO) in order to determine the one that best fits the experimental data, and with this...
El presente estudio tiene como objetivo determinar la cinética química de la
reacción de degradac... more El presente estudio tiene como objetivo determinar la cinética química de la reacción de degradación térmica del polietileno de alta densidad (hdpe) posconsumo mediante análisis termogravimétrico (tga) a tasas de calentamiento de 5, 10 y 15 ºC min-1, usando atmósfera de nitrógeno a un flujo de 20 mL min-1, en condiciones dinámicas desde 25 a 900 ºC. A partir de ello se obtuvieron los datos de degradación (masa vs. tiempo) y su primera derivada, que a su vez fueron aplicados en tres modelos cinéticos para determinar la energía de activación: Friedman (fr), Kissinger-Akahira-Sunose (kas) y Flynn-Wall-Ozawa (fwo), tomando el modelo de reacción conocido como Esfera de Contracción (R2) característica para este tipo de plásticos. Se deduce cada uno de los modelos para el tratamiento de termoplásticos, estableciendo que el modelo que describe mejor la cinética de degradación para hdpe es el de Friedman, obteniendo valores de energía de activación de 281, 248 y 232 kJ kmol-1 para las tasas de 5, 10 y 15 ºC min-1, respectivamente.
In the present study, the thermodynamic parameters of Polylactic Acid (PLA) under conditions of t... more In the present study, the thermodynamic parameters of Polylactic Acid (PLA) under conditions of thermal degradation were determined. The PLA material, previously sampled and characterized, was analyzed by dynamic thermogravimetry (TG) at heating rates of 5, 10 and 15 °C min−1 with a nitrogen flow of 20 mL min−1 from a temperature of 25 to 900 °C. The data were treated using isoconversional kinetic models to obtain the activation energy and the pre-exponential factor of each model. To fit the DTG curves, the Arrhenius equation was used applying the Contraction Sphere reaction model: two-dimensional phase limit reaction (R2). The thermodynamic parameters such as enthalpy, Gibbs free energy and entropy were determined from the kinetic parameters of suitable models for each heating rate after statistical validation and comparison with other studies. The results showed that as the heating rate increases, the degradation temperature also increases, while the activation energy, enthalpy an...
El artículo presenta el estudio cinético de descomposición térmica de tres compuestos derivados d... more El artículo presenta el estudio cinético de descomposición térmica de tres compuestos derivados del pirano que no han sido reportados en la literatura. Estos compuestos son ampliamente utilizados en farmacología y en la obtención de importantes productos a nivel tecnológico e industrial. Los compuestos 2,6-dietoxitetrahidro-2H-pirano; 2-etoxi-6-propoxitetrahidro-2H-pirano y 2-etoxi-6-butoxitetrahidro-2H-pirano se escogieron variando el sustituyente ubicado en la posición 6 del núcleo. Cada experimento cinético fue realizado a cinco temperaturas con intervalos de 10 grados en un rango entre 333 a 373 K, utilizando un sistema de reacción a microescala. Se obtuvieron los productos 2-etoxi-6-hidroxi-tetrahidro-2H-pirano y etileno, propeno, o buteno para cada caso, fueron identificados mediante la técnica de cromatografía de gases acoplada a masas. Las reacciones resultaron ser unimoleculares homogéneas y de primer orden. Teniendo en cuenta los parámetros cinéticos y termodinámicos obtenidos, se puede decir que la reacción es compatible con un estado de transición cíclico de seis miembros, concertado y semipolar.
Esta investigación tuvo como objetivo estudiar las condiciones óptimas de pirólisis usando plásti... more Esta investigación tuvo como objetivo estudiar las condiciones óptimas de pirólisis usando plástico de invernadero (LDPE) residual para obtener la mayor cantidad de ceras líquida. Para cada ensayo 100 g de plástico se alimentaron a un reactor batch con atmósfera inerte de nitrógeno y un sistema de refrigeración con agua (10°C) para la recolección de condensables. Para evaluar el efecto de la temperatura en el rendimiento del proceso se realizaron pruebas a cinco temperaturas entre 350–450°C, con una tasa de calentamiento de 13°C/min. A la fracción liquida obtenida se caracterizó por cromatografía de gases y se determinó propiedades como: gravedad API, punto de inflamación, poder calórico y contenido de azufre. El producto de pirólisis fue una cera oleosa compuesta por parafinas, naftenos y olefinas, de alto poder calorífico (46.49 MJ/Kg), relativamente limpia, capaz de ser utilizada para obtener combustibles refinados. La temperatura que genera mayor rendimiento (67.85%) de producto...
En los residuos sólidos plásticos el polipropileno es uno de los termoplásticos de mayor consumo ... more En los residuos sólidos plásticos el polipropileno es uno de los termoplásticos de mayor consumo a nivel urbano y por ende el de mayor generación de residuos. En este sentido, el reciclaje mecánico es la tecnica mas sencilla de aplicación aprovechando de residuos de la misma familia de termoplastico que acondicionado con otras fibras permiten el mejoramiento de sus propiedades, mediante la elaboración de composites con fibras naturales o sinteticas. El presente estudio tiene como objetivo el analisis de las propiedades más importantes de composites hechos de poliproplieno con fibras naturales: de plátano y de abacá; composites de polipropileno con polietilen tereftalato a diferentes concentraciones, con y sin acoplante; y un tratamiento termico para el mejoramiento de la matriz de polipropileno reciclado. Se obtienen probetas mediante extrusión de monohusillo a diferentes perfiles de temperatura y concentraciones de fibra adicionada. Se plantea el tratamiento térmico al polipropilen...
Currently, the pyrolysis process is an important technology for the final treatment of plastic wa... more Currently, the pyrolysis process is an important technology for the final treatment of plastic waste worldwide. For this reason, knowing in detail the chemical process and the thermodynamics that accompany cracking reactions is of utmost importance. The present study aims to determine the thermodynamic parameters of the degradation process of conventional thermoplastics (polystyrene (PS), polyethylene terephthalate (PET), high-density polyethylene (HDPE), polypropylene (PP) and polyvinyl chloride (PVC)) from the study of their chemical kinetics by thermogravimetric analysis (TG). Non-isothermal thermogravimetry was performed at three heating rates from room temperature to 550 °C with an inert nitrogen atmosphere with a flow of 20 mL min−1. Once the TG data is obtained, an analysis is carried out with the isoconversional models of Friedman (FR), Kissinger–Akahira–Sunose (KAS), and Flynn–Wall–Ozawa (FWO) in order to determine the one that best fits the experimental data, and with this...
El presente estudio tiene como objetivo determinar la cinética química de la
reacción de degradac... more El presente estudio tiene como objetivo determinar la cinética química de la reacción de degradación térmica del polietileno de alta densidad (hdpe) posconsumo mediante análisis termogravimétrico (tga) a tasas de calentamiento de 5, 10 y 15 ºC min-1, usando atmósfera de nitrógeno a un flujo de 20 mL min-1, en condiciones dinámicas desde 25 a 900 ºC. A partir de ello se obtuvieron los datos de degradación (masa vs. tiempo) y su primera derivada, que a su vez fueron aplicados en tres modelos cinéticos para determinar la energía de activación: Friedman (fr), Kissinger-Akahira-Sunose (kas) y Flynn-Wall-Ozawa (fwo), tomando el modelo de reacción conocido como Esfera de Contracción (R2) característica para este tipo de plásticos. Se deduce cada uno de los modelos para el tratamiento de termoplásticos, estableciendo que el modelo que describe mejor la cinética de degradación para hdpe es el de Friedman, obteniendo valores de energía de activación de 281, 248 y 232 kJ kmol-1 para las tasas de 5, 10 y 15 ºC min-1, respectivamente.
In the present study, the thermodynamic parameters of Polylactic Acid (PLA) under conditions of t... more In the present study, the thermodynamic parameters of Polylactic Acid (PLA) under conditions of thermal degradation were determined. The PLA material, previously sampled and characterized, was analyzed by dynamic thermogravimetry (TG) at heating rates of 5, 10 and 15 °C min−1 with a nitrogen flow of 20 mL min−1 from a temperature of 25 to 900 °C. The data were treated using isoconversional kinetic models to obtain the activation energy and the pre-exponential factor of each model. To fit the DTG curves, the Arrhenius equation was used applying the Contraction Sphere reaction model: two-dimensional phase limit reaction (R2). The thermodynamic parameters such as enthalpy, Gibbs free energy and entropy were determined from the kinetic parameters of suitable models for each heating rate after statistical validation and comparison with other studies. The results showed that as the heating rate increases, the degradation temperature also increases, while the activation energy, enthalpy an...
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reacción de degradación térmica del polietileno de alta densidad (hdpe) posconsumo
mediante análisis termogravimétrico (tga) a tasas de calentamiento
de 5, 10 y 15 ºC min-1, usando atmósfera de nitrógeno a un flujo de 20 mL min-1,
en condiciones dinámicas desde 25 a 900 ºC. A partir de ello se obtuvieron los
datos de degradación (masa vs. tiempo) y su primera derivada, que a su vez
fueron aplicados en tres modelos cinéticos para determinar la energía de activación:
Friedman (fr), Kissinger-Akahira-Sunose (kas) y Flynn-Wall-Ozawa
(fwo), tomando el modelo de reacción conocido como Esfera de Contracción
(R2) característica para este tipo de plásticos. Se deduce cada uno de los
modelos para el tratamiento de termoplásticos, estableciendo que el modelo
que describe mejor la cinética de degradación para hdpe es el de Friedman,
obteniendo valores de energía de activación de 281, 248 y 232 kJ kmol-1 para
las tasas de 5, 10 y 15 ºC min-1, respectivamente.
reacción de degradación térmica del polietileno de alta densidad (hdpe) posconsumo
mediante análisis termogravimétrico (tga) a tasas de calentamiento
de 5, 10 y 15 ºC min-1, usando atmósfera de nitrógeno a un flujo de 20 mL min-1,
en condiciones dinámicas desde 25 a 900 ºC. A partir de ello se obtuvieron los
datos de degradación (masa vs. tiempo) y su primera derivada, que a su vez
fueron aplicados en tres modelos cinéticos para determinar la energía de activación:
Friedman (fr), Kissinger-Akahira-Sunose (kas) y Flynn-Wall-Ozawa
(fwo), tomando el modelo de reacción conocido como Esfera de Contracción
(R2) característica para este tipo de plásticos. Se deduce cada uno de los
modelos para el tratamiento de termoplásticos, estableciendo que el modelo
que describe mejor la cinética de degradación para hdpe es el de Friedman,
obteniendo valores de energía de activación de 281, 248 y 232 kJ kmol-1 para
las tasas de 5, 10 y 15 ºC min-1, respectivamente.