METODOS DE SEPARACION INORGANICOS

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METODOS DE SEPARACION INORGANICOS
Dr. Eduardo Rodríguez de San Miguel G. Dra.
Josefina de Gyves M. M. En C. María Teresa de J.
Rodríguez S. DPTO. QUIMICA ANALITICA.FACULTAD DE
QUIMICA.UNAM. LAB 113. DEPg Ciudad Universitaria,
04510, México,D.F. degyves_at_servidor.unam.mx
erdsmg_at_servidor.unam.mx
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LINEAS DE INVESTIGACION

• Desarrollo y optimización de sistemas a base de
  nuevos materiales poliméricos (membranas y
  adsorbentes) para la separación/recuperación/
  concentración de metales de efluentes
  industriales y matrices ambientales
• Caracterización de polímeros mediante diversas
  técnicas analíticas
• Desarrollo de métodos analíticos para la
  determinación de metales mediante espectroscopías
  atómicas

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INTRODUCCION
La extracción y enriquecimiento de soluciones que
contienen metales tóxicos o de alto valor
comercial son operaciones interesantes tanto a
A) gran escala en el tratamiento de aguas
residuales ó para la recuperación de los metales
a partir de fuentes primarias o secundarias
mediante procesos hidrometalúrgicos y, B) a micro
escala para su determinación exacta y con la
sensibilidad apropiada. Cuando los metales se
encuentran en altas concentraciones suelen
preferirse métodos de precipitación ó de
flotación iónica. Cuando los metales se
encuentran en bajas concentraciones es posible
utilizar extracción líquido-líquido, membranas,
resinas de intercambio iónico o adsorbentes. Por
consiguiente, la extracción líquido-líquido es un
proceso que se ha utilizado tanto a nivel de
laboratorio como en la industria para la
separación y/o concentración de elementos a nivel
de trazas. Dentro de los procesos industriales
que hoy en dia utilizan esta técnica destaca la
hidrometalurgia del cobre a partir de medios
ácidos (sulfúrico) o de medios básicos
(amoniacales), empleando extractantes
comerciales, y la extracción de metales preciosos
y del grupo del platino. Sin embargo, la
extracción líquido-líquido presenta ciertas
limitaciones como son requerimiento de grandes
volúmenes de fases, pérdida de extractantes
costosos y uso de disolventes potencialmente
dañinos. Es por esto que los procesos a base de
membranas han cobrado interés como un método
alterno a la extracción líquido-líquido porque
permiten el uso de menores cantidades de
reactivos y la posibilidad de transportar la
especie en contra de su gradiente de
concentración, facilitando la automatización del
proceso al realizarse la extracción y
reextracción de las especies en una sola etapa.
Asimismo, el uso de adsorbentes mediante la
extracción en fase sólida presenta además de
estas ventajas, buena estabilidad térmica y
mecánica, velocidades de sorción y desorción de
especies metálicas rápidas y nulo hinchamiento,
lo cual los hace también una alternativa
interesante como método de separación/concentració
n.  
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Objetivos(Membranas)

• Objetivo General
• Desarrollar y optimizar sistemas eficientes de
  transporte de metales a través de membranas
  poliméricas usando extractantes selectivos como
  acarreadores y diferentes configuraciones
  experimentales.
• Objetivos Específicos
• Preparar nuevas membranas
• Diseñar, sintetizar y evaluar nuevos extractantes
• Estudiar la eficiencia de transporte
• Establecer el modelo de transporte
  correspondiente
• Evaluar la selectividad del extractante
• Evaluar la estabilidad del sistema de membrana
• Correlacionar estructura de la membrana con la
  permeabilidad

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Trabajo Experimental(Membranas)
Puesta a punto del método de análisis(FAAS,GFAAS
,CVAAS, ICP-OES, ICP-masas)
Optimización de la composición de la membrana
Trabajo Experimental
Optimización de las fases de alimentación y
recuperación. Permeabilidad.Modelos de transporte
Estudios de selectividad y estabilidad
Caracterización de la membrana(FTIR, análisis
térmicos, microscopías, EIS)
Caracterización de la membrana(FTIR, análisis
térmicos, microscopías, EIS)
Equipo disponible en el lLaboratorio 113
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Objetivos(Adsorbentes)

• Objetivo General
• Desarrollar y optimizar sistemas de EFS para la
  separación y preconcentración de metales usando
  adsorbentes conteniendo extractantes selectivos
  ocluidos en la red polimérica obtenidos mediante
  la técnica de sol-gel.
• Objetivos Específicos
• Preparar nuevos adsorbentes
• Estudiar la eficiencia del proceso de
  sorción-desorción
• Establecer el modelo de sorción correspondiente
• Evaluar la selectividad del extractante
• Evaluar la estabilidad del sistema de EFS
• Correlacionar estructura del material con su
  capacidad de sorción

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Trabajo Experimental
Puesta a Punto del Método de Análisis(FAAS,
GFAAS,CVAAS, ICP-OES, ICP-masas)
Optimización del proceso de síntesis y la
composición del sorbente
Trabajo Experimental
Optimización de los medios de extracción y
recuperación. Isotermas de adsorción.Modelo.
Estudios de estabilidad y selectividad
Caracterización de los sorbentes(FTIR, análisis
térmicos, microscopías, BET, RMN, DRX)
Equipo disponible en el lLaboratorio 113
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PUBLICACIONES(2005)

• CVAAS determination of naturally occuring levels
  of mercury in sediments after on-line
  preconcentration with a sol-gel sorbent doped
  with CYANEX-301.F.Mercader-Trejo, E. Rodriguez de
  San Miguel, J. de Gyves, J.Analytical Atomic
  Spectroscopy, 2005, 20(11) 1212-1217
• Pb(II) extraction by a lariat ether based on
  4,10-diaza-2,3,11,12-dibenzo-18-crown-6 using
  picrate as co-ligand Julio-César Aguilar,a
  Sylvain Bernès,b Paola Gómez-Taglec and Josefina
  de Gyves, J. of Chemical Crystallography, 2005,
  en prensa

• Lix-loaded polymer inclusion membrane for
  Copper(II) transport.Optimization of the
  efficiency factors (permeability, selectivity and
  stability) for LIX 84-I, J. de Gyves, Ana Ma.
  Andaluz, E. Rodriguez de San Miguel, J. Membrane
  Science, 2005, en prensa
• Metal ions separation through organic-inorganic
  hybrid membranes containing di-(2-ethylhexyl)
  phosphoric acid or di-(2-ethylhexyl)
  dithiophosphoric acid as carrier, M.Resina, M.
  Macanas, J. de Gyves and M. Muñoz, J.Membrane
  Science, 2005, en prensa
• Transport characterization of a PIM system used
  for the extraction of Pb(II) using D2EHPA as
  carrier. G. Salazar-Alvarez, A.N.
  Bautista-Flores, E. Rodríguez de San Miguel, M.
  Mohammed y J. de Gyves. J. Membrane Science,
  2005, 250, 247-257

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PUBLICACIONES (2004-2000)

• Arsenic(V) extraction from sulfuric acid media
  using DBBP-D2EHPA organic mixtures, Ma. De L.
  Ballinas, E. Rodríguez de San Miguel, M. Muñoz
  and J. de Gyves, Ind. Eng. Chem Research, 2003,
  42(3), 574-581
• Cd(II) and Pb(II) extraction and transport
  modeling in SLM and PIM systems using Kelex 100
  as carrier, J.C. Aguilar, M. Sánchez-Castellanos,
  E. Rodríguez de San Miguel and J. de Gyves,
  Journal of Membrane Science, 2001, 190(1),107-118
• Design, synthesis and evaluation of
  diazadibenzocrown ethers as Pb 2 extractants and
  carriers in plasticized cellulose triacetate
  membranes, J.C. Aguilar, E. Rodríguez de San
  Miguel, J. de Gyves, R. A. Bartsch, M. Kim,
  Talanta, 2001, 54(6), 1195-1204
• Adsorption of metallic cations on silica
  gel-immobilized 8-hydroxyquinoline. Bernal.J.P.,
  Rodríguez de San Miguel, E., J.C.Aguilar, G.
  Salazar and J. de Gyves, Separation Science and
  Technology, 2000, 35(10), 1661-1679

• Hollow-fiber dispersion-free extraction and
  stripping of Pb(II) in the presence of Cd(II)
  using D2EHPA under recirculating mode, A.
  Escobar, K.A. Schimmel, J. de Gyves, E. Rodríguez
  de San Miguel, J. Chem. Technol. Biotechnol.,
  2004, 79, 961-973.
• Arsenic(V) removal with polymer inclusion
  membranes from sulphuric acid media using DBBP as
  carrier, Ma. De L. Ballinas, E. Rodríguez de San
  Miguel, M.T.J. Rodríguez, O. Silva, M. Muñoz and
  J. de Gyves, Env. Sci. Technol., 2004, 38,
  886-891
• catena-Polbromo(w-thiocaprolactam-?S)gold(I)(Au-
  Au),Ma. E. Núñez-Gaytán, S. Bernés, E.Rodríguez
  de San Miguel and J. de Gyves, Acta Cryst.C60,
  2004, 414-417

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Perspectivas

• Puesta a punto de nuevos métodos de análisis en
  línea utilizando adsorbentes funcionalizados para
  su eventual aplicación en el desarrollo de
  materiales de referencia.
• Aplicación de materiales poliméricos al estudio
  de biodisponibilidad y especiación de metales en
  matrices acuosas
• Síntesis de membranas híbridas con alta
  conductividad protónica

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COLABORACIONES

• Dr. Julio Cesar Aguilar Cordero. Dpto. Química
  Analítica. Fac. Química. UNAM
• Dr. Richard A. Bartsch. Department of Chemistry
  and Biochemistry, Texas Tech University, Lubbock,
  Texas, E.U.A.
• Dr. Keith A. Schimmel. Department of Chemical
  Engineering. North Carolina AT State University,
  Greensboro, North Carolina, 27411, E.U.A.
• Dra. María Muñoz Tapia. Unitat de Química
  Analítica. Facultat de Ciencies. Universitat
  Autónoma de Barcelona. 08193 Bellaterra
  (Barcelona) España
• Dr. Mamoun Mohammed. Department of Materials
  Science and Engineering, Royal Institute of
  Technology, 10044 Estocolmo, Suecia
• Dr. Sylvain Bernes. Centro de Química, Instituto
  de Ciencias, U.Autónoma de Puebla, AP 1613, 7200
  Puebla, Pue. México
• Dr. Jan Ake Jonsson. Department of Analytical
  Chemistry. Lund University,P.O.Box 124, 22100,
  Lund, Suecia
• M. en C. Armando Escobar. Universidad Juárez
  Autónoma de Tabasco. División Académica de
  Ciencias Básicas. Unidad Chontalpa. Carretera
  Cunduacán-Jalpa. Km1, Tabasco, México
• M. en C. Ma. Elena Núñez-Gaytán Dpto. Ingeniería
  Química. Escuela de Ingeniería Química. U.
  Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Ciudad
  Universitaria, 58060, Morelia, Michoacán. México