Análisis comparativo de la cinética e isotermas de sorción de la enrofloxacina (acuosa) en microplásticos de ácido poliláctico
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2022Metadata
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Nacaratte Guajardo, Fallon Ana
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Análisis comparativo de la cinética e isotermas de sorción de la enrofloxacina (acuosa) en microplásticos de ácido poliláctico
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Abstract
Este trabajo tuvo como objetivo el estudio de las propiedades de sorción del medicamento
antibiótico enrofloxacina en tres tamaños diferentes de microplásticos de ácido poliláctico
(PLA) en una matriz de agua natural, obtenida del Estero Zamorano. Estos estudios se
realizaron utilizando modelos cinéticos y de isotermas de adsorción. Con el objetivo de
identificar el modelo que explicaría mejor el comportamiento, para ello se compraron
funciones de error matemático obtenidas a partir de las funciones no lineales, tales como:
coeficiente de determinación ajustado (R2adj), error cuadrático medio (RMSE), suma de
errores cuadrados (SCE), error porcentual absoluto medio ponderado (WMAPE), suma
ponderada del error absoluto (WSAE), prueba de chi-cuadrado reducido (χ2red), criterio
de información de Akaike corregido (AICc), criterios de información bayesianos (BIC) y
función de error fraccionado híbrida (HYBRID). Los resultados mostraron que el tiempo
necesario para alcanzar el equilibrio en la adsorción de ENR en los microplásticos de PLA,
fue de 96 horas. Al mismo tiempo, los microplásticos de menor tamaño presentaron una
mayor adsorción de ENR, alcanzando un máximo porcentaje de adsorción de 21% para
0,0791 mm, lo que se atribuye a su mayor superficie de contacto. Los datos cinéticos de
adsorción, para el tamaño 1,85 mm PLA fue descrita por el modelo Pseudo-n orden en
cambio, para los tamaños 0,181 mm y 0.0791 mm se ajustaron al modelo Avrami. Este
estudio también indicó que las tasas de adsorción están controladas por la difusión externa,
y la isoterma que describe el proceso de adsorción es el modelo de BET para los tres
tamaños de microplásticos. The aim of this work was to study the sorption properties of the antibiotic drug
enrofloxacin into three sizes of PLA microplastics in a matrix of natural water obtained
from the Estero Zamorano. These studies were carried out using kinetic and adsorption
isotherm models. To identify the model that best explains the behavior, mathematical error
functions obtained from nonlinear functions were compared, such as: adjusted correlation
coefficient (R2adj), quadratic error (RMSE), sum of squared errors (SCE), weighted mean
absolute percentage error (WMAPE), weighted sum of absolute error (WSAE), reduced
chi-square test (χ2red), corrected Akaike information criterion (AICc), Bayesian
information criteria (BIC) and hybrid fractional error function (HYBRID). The results
showed that the time necessary to reach the equilibrium in the ENR adsorption in the PLA
microplastics was 96 hours, at the same time, the smaller microplastics presented a greater
ENR adsorption, reaching a maximum percentage of adsorption of 21%, for the
microplastic 0.0791 mm, which is attributed to its larger contact surface. The kinetic data
of adsorption, for the size 1.85 mm PLA was described by the Pseudo-n order model
instead, for the sizes 0.181 mm and 0.0791 mm they were adjusted to the Avrami model,
this study also indicated that the adsorption rates are controlled by external diffusion, and
the best isotherm that describes the adsorption process is the BET model for the three sizes
of microplastic.
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