Análisis Comparativo del Modelo de Poro de Particionamiento Estérico de Donnan y la Exclusión Dielectrica Aplicados a la Fraccionamiento de Soluciones Salinas Acuosas a Través de la Nanofiltración
Autores: Saavedra, Aldo; Valdés, Hugo; Velásquez, Juan; Hernández, Sebastián
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis Comparativo del Modelo de Poro de Particionamiento Estérico de Donnan y la Exclusión Dielectrica Aplicados a la Fraccionamiento de Soluciones Salinas Acuosas a Través de la Nanofiltración
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Estudio
Mecanismos de transporte de material
Especies iónicas
Membranas de nanofiltración
Modelo de Particionamiento Estérico de Donnan
Modelo de Exclusión Dielectrica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
El objetivo de este estudio fue analizar, tanto teóricamente como experimentalmente, los mecanismos de transporte de material que rigen la separación de especies iónicas en soluciones acuosas utilizando membranas de nanofiltración. Para interpretar los resultados experimentales, se aplicaron y simularon computacionalmente en Matlab el Modelo de Particionamiento Estérico de Donnan (DSPM) y el Modelo de Exclusión Dielectrica (DSPM-DE). Se realizaron pruebas experimentales utilizando un sistema a escala piloto con membranas comerciales NF90. Los resultados indican que el DSPM describe mejor el rechazo de iones monovalentes (sodio y cloruro), mientras que el DSPM-DE es más adecuado para iones divalentes (sulfato y magnesio). Además, ambos modelos fueron sensibilizados para explorar el impacto de los factores de obstáculo en el rechazo de diferentes especies iónicas. Para las moléculas neutras presentes en la solución, se observó que el DSPM y el DSPM-DE no interpretan adecuadamente la selectividad, lo que sugiere que bajo tales condiciones, el mecanismo de exclusión electrostática pierde importancia, prevaleciendo el mecanismo estérico.
Descripción
El objetivo de este estudio fue analizar, tanto teóricamente como experimentalmente, los mecanismos de transporte de material que rigen la separación de especies iónicas en soluciones acuosas utilizando membranas de nanofiltración. Para interpretar los resultados experimentales, se aplicaron y simularon computacionalmente en Matlab el Modelo de Particionamiento Estérico de Donnan (DSPM) y el Modelo de Exclusión Dielectrica (DSPM-DE). Se realizaron pruebas experimentales utilizando un sistema a escala piloto con membranas comerciales NF90. Los resultados indican que el DSPM describe mejor el rechazo de iones monovalentes (sodio y cloruro), mientras que el DSPM-DE es más adecuado para iones divalentes (sulfato y magnesio). Además, ambos modelos fueron sensibilizados para explorar el impacto de los factores de obstáculo en el rechazo de diferentes especies iónicas. Para las moléculas neutras presentes en la solución, se observó que el DSPM y el DSPM-DE no interpretan adecuadamente la selectividad, lo que sugiere que bajo tales condiciones, el mecanismo de exclusión electrostática pierde importancia, prevaleciendo el mecanismo estérico.