Protocolo Cáscara de Huevo

DISEO DE UN FILTRO PARA POTABILIZAR AGUA.
Uso de cscara de huevo como sustrato adsorbente para la remocin de metales en

solucin acuosa para la obtencin de agua potable.
PROTOCOLO.
EMORY BALTODANO VELASQUEZ

RENAR JOSE VALDEZ LANDERO.
UIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA.
INGENIERIA QUIMICA.
MANAGUA.
2016
DISEO DE UN FILTRO PARA POTABILIZAR AGUA. 2
INDICE.
Introduccin3
Antecedentes..5
Justificacin..7
Objetivos...9
Revisin de literatura.10
Hiptesis..23
Material y Mtodo.24
Diseo experimental.25
Cronograma29
Bibliografa..30
i) Introduccin.
La adsorcin es un proceso de atraccin de las molculas o iones de una
sustancia en el rea de otra. En el caso del agua, un contaminante soluble es
eliminado por contacto con una superficie slida.
Un grupo de cientficos antioqueos usa la cscara de huevo para adsorber
metales pesados que contaminan ros y quebradas, como el cadmio, el zinc, el
mercurio y el plomo.
Por otro lado, los metales pesados son un grupo de elementos qumicos que
presentan una densidad superior a la del agua. Por lo general son txicos para los
seres humanos. Una de las causas porque se consideran peligrosos es por la baja
degradabilidad qumica y biolgica, es decir, que pueden permanecer en el
ambiente durante muchos aos distribuyndose en el aire, suelo y agua.
Se ha descubierto que el huevo tiene sustancias qumicas derivadas del calcio el
primer componente es el carbonato de calcio pero tambin posee fosfato de calcio
y carbonato de magnesio pero se puede concluir que la cascara esta echa
integradamente de calcio.
Deducimos que la cascara es una superficie lisa e impermeable, sino todo lo
contrario contiene miles de poros cnicos ms de 7000 manteniendo el interior del
huevo. Con todo esto podemos decir que las propiedades de la cascara de huevo
son absorbentes naturales que muchas veces botamos a la basura sin saber los
grandes componentes que posee y lo til que puede llegar hacer.

Con esta investigacin se pretende disear y construir un filtro que elimine la
presencia de metales pesados en el agua potable , contribuyendo al mejoramiento
de la calidad de vida en regiones que no poseen el vital lquido .A nivel industrial
reducir la presencia de contaminantes en las aguas de vertimiento , contribuyendo
a la preservacin del medio ambiente.

ii) Antecedentes.
Las cscaras de huevo, disponibles en grandes cantidades en Colombia,
son utilizadas por cientficos antioqueos para la adsorcin de metales
pesados como el mercurio, cadmio, zinc, plomo, agentes contaminantes de
ros y quebradas. Las cscaras de huevos adsorben estos metales en la
superficie logrando as remediar aguas, asegura Natalia Andrea Mendoza,
miembro del grupo de investigacin Grupo Interdisciplinario de Estudios
Moleculares (GIEM) de la Universidad de Antioquia e investigadora del
proyecto. Ante la preocupacin por parte de los investigadores, de la
Universidad de Antioquia y el Tecnolgico de Antioquia, de que las aguas
no slo estn contaminadas con metales pesados, sino con residuos
orgnicos y farmacolgicos; se estudia la posibilidad de usar como filtro
para los humedales, las cscaras de huevo y el aserrn, con el fin de
evaluar la adsorcin de frmacos u otros residuos orgnicos contaminantes.
Los humedales tienen una gran diversidad bitica y abitica que nos
ayudan a depurar la materia orgnica, pero pueden verse perjudicados por
contaminantes como metales pesados y frmacos, afirma Mendoza.
As mismo, Meja y otros (2007), realizaron un trabajo titulado La
eliminacin de Pb(II) -Plomo- del agua, va bio-absorcin usando cscara
de huevo, los investigadores mexicanos mezclaron cscara de huevo con
Plomo, en una solucin acuosa para remover el contaminante en la fase
lquida. Los resultados mostraron que el uso de cscara para la remocin

de metales pesados es un simple, innovador, efectivo y econmicamente
viable mtodo para el tratamiento de aguas residuales.
Por otra parte, las teoras que fundamentan la investigacin, se presentan a
continuacin:
Marn (2009) indica que, las aguas residuales industriales son aquellas que
proceden de cualquier actividad industrial en cuyo proceso de produccin,
transformacin o manipulacin se utilice el agua, incluyndose los lquidos
de desecho, aguas de proceso y aguas de drenaje. Estas poseen gran
variedad de materiales dainos, tales como: aceites, grasas, materia
orgnica y metales pesados.

iii) JUSTIFICACION
Los metales pesados estn presentes en muchas partes del mundo por la
negligente manera de manejar los residuos provenientes de actividades
productivas como la minera, adems de las formas de conseguir energa
para desarrollarla, altamente contaminantes como lo son las termoelctricas
en base a carbn. Las textiles, y otras fbricas tambin contaminan los
suelos y el agua, aparte del aire, sin embargo hay formas de contrarrestar
la contaminacin por lo menos de nuestro entorno inmediato utilizando
sustancias naturales.
La escases de agua potable es un problema de actualidad, ocupando la
atencin de cientficos, tcnicos, polticos y los habitantes del planeta. La
eliminacin de residuos txicos del agua por medio de filtros usando la
cascara molida de huevo como alternativa de purificacin promete grandes
beneficios a bajo costo, la literatura expone que la cascara de huevo
contiene grandes componentes absorbentes.
Est demostrado que el huevo tiene grandes propiedades, el cascaron de
huevo permite eliminar de lquidos residuos altamente txicos.
Con la cascara de huevo molida podemos limpiar el agua contaminada, por
metales pesados y residuos altamente txicos como el plomo (bio-
adsorcin).
Existe la creencia que al hervir el agua se eliminan todo aquello nociva pero
la realidad es que solo mueren los microorganismos que no soportan el
calor.
Tomando como referencia lo anteriormente mencionado y vista la
necesidad de nuestro pas de la obtencin de agua potable se decide
indagar, demostrar y usar la cascara de huevo para disear un filtro de
potabilizacin de agua.
iv) OBJETIVOS
Objetivo general.
Evaluar el uso de cscara de huevo como sustrato adsorbente para la remocin
de metales en solucin acuosa logrando la obtencin de agua potable.
Objetivos especficos.
Establecer experimentalmente las condiciones adecuadas del proceso de
adsorcin para la remocin de metales en cuanto a cantidad de sustrato y tiempo
de contacto sustrato-solucin.
Determinar la efectividad de la cscara de huevo como agente adsorbente de
metales.
Obtener Agua potable, apto y disponible para su consumo.

v) MARCO TERICO
1. Cascara de huevo
1.1. Generalidades
La cscara de huevo de gallina qumicamente est compuesta de 1,6% de agua,
95,1 % de minerales, de los cuales 93,6% corresponden a carbonato de calcio en
forma de calcita, 0,8% de carbonato de magnesio y 0,73% de fosfato triclcico, y
finalmente 3,3% de materia orgnica.
Anlisis qumico de cscara de huevo de gallina

Ensayo; (Anlisis, Unidad de
Medida)
pH 12.1 ppm Cromo <10 ppm

Arsnico <3.0 ppm Cobalto <5 ppm
Antimonio <0.10 ppm Cobre <2.5 ppm
Metales pesados <20 ppb Hierro 10 ppm
Mercurio 0.025 ppm Magnesio 5440 ppm
Selenio 00055 ppm Manganeso <1.5 ppm
Plata 8.29 ppm Nquel <4 ppm
Sulfuro 0.034 % Fsforo 1470 ppm
Aluminio <20 ppm Potasio <500 ppm
Bario 30.9 ppm Sodio 610 ppm
Cadmio <5 ppm Vanadio <5 ppm
Calcio 655000 ppm Zinc 3.04 ppm
El porcentaje de calcio presente en la cscara de huevo no vara
independientemente de la raza, procedencia (patio o industria), ya que la gallina
brinda al cascarn la cantidad necesaria de calcio para su correcta formacin. Si la
ingestin de calcio no satisface las necesidades para la produccin de huevos, la
gallina extraer el calcio depositado en sus huesos.

Finalmente, aparece la osteoporosis, los huesos se ablandan y las gallinas se
exponen a fracturas. Lesionadas, e incapaces de mantenerse en pie, las aves
sufren los sntomas de la fatiga de la ponedora en jaula. El color del cascarn
depende de la raza de la gallina y no tiene ninguna influencia en su sabor o
elementos nutricionales. El cascarn beige -comnmente llamado huevo rojo tiene
su coloracin como consecuencia de la accin de un pigmento llamado
proporhyin, que es secretado por una glndula en el tero de la gallina.
Existe un estudio de tesis en la que se compara cuantitativamente las protenas
esenciales de los huevos de patio o criollo y el huevo de granja o comercial, en el
que se concluye que no existen diferencias en el contenido protenico aceptable
(al compararlos entre s, y al compararlos con valores regionales), indicando que
la creencia popular de que el huevo de patio o criollo es ms rico en protenas que
el huevo de granja no tiene fundamento sustentable segn lo demuestra el anlisis
por el mtodo kjeldahl para la cuantificacin de nitrgeno protico.
La cscara de huevo de gallina ha sido objeto de mucha investigacin. En una
patente estadounidense del 24 de mayo de 2004 se patentiza el mtodo para
producir polvo de cscara de huevo, disminuyendo el tamao de partcula hasta 1-
50 micrones, removiendo todo exceso de lquido, calentando hasta 1060 C,
enfriando y secando con el objeto de estudiar la efectividad de los preservantes
ESP-1 (Egg Shell powder) y OP-1(Oyster shell powder) para inhibir el crecimiento
de organismos patgenos como Listeria Monocytogenes, Bacteria cido lctica,
Pseudomona Aureginosa, Escherichia Coli y Candida Albicans, ya que en Japn
estn establecidos como preservantes para comidas y bebidas.

Los investigadores pretenden utilizar cascara de huevo para absorber metales
pesados y otros contaminantes. (Lisset, 2011)
1.2. Usos de las cscaras de huevo (procedimientos para el manejo de
residuos)
Gracias a recientes estudios que se han realizado a nivel mundial se le ha
encontrado un nuevo destino a este residuo orgnico al que se puede sacar
mucho provecho. De las cscaras de huevo se obtiene la lactulosa que es un
prebitico con aplicaciones como laxante y complemento del concentrado para
alimentacin animal, adems, absorben dixido de carbono para obtener
hidrogeno puro de una manera sencilla y econmicamente viable y capturan
residuos peligrosos como el plomo.
Para estos procesos lo ideal es que la planta incubadora cuente con una zona de
reciclaje de cscaras de huevo para aprovecharlas en autoconsumo, darle un
valor agregado a la explotacin, ofrecindolas a terceros como una alternativa
viable y eficiente, favoreciendo el medio ambiente.
1.2.1. Cscara de huevo para obtener lactulosa
Este proceso parte de dos subproductos, la cscara de huevo y los ultrafiltrados
provenientes de queseras (el permeado del suero, un compuesto lquido con un
5% de lactosa y sales minerales).
La mezcla de estos productos y bajo determinadas condiciones controladas,
produce lactulosa que, adems de tener las aplicaciones mencionadas

anteriormente, tambin se usa en el tratamiento de encefalopatas humanas de
origen heptico.
Para obtenerla a nivel industrial normalmente se parte de permeados de suero de
queseras, a estos se les aade hidrxido clcico como catalizador para producir
una reaccin que da origen a la lactulosa. La ventaja en este proceso es que la
cscara de huevo se elimina con un filtrado y adems, sustituye reactivos
qumicos y es un producto natural que no produce compuestos nocivos para las
salud. Con el filtrado se recupera un slido formado por la cscara de huevo
enriquecida con fosfato clcico y una solucin de carbohidratos, esencialmente
una mezcla de lactosa y lactulosa. Si el producto est destinado para la
alimentacin animal, el proceso es ms sencillo, porque la mezcla resultante es
una suspensin con lactulosa y fosfatos, apropiada como complemento del
alimento, y ya no se hara necesaria la filtracin. El tratamiento es sencillo y no
necesita una gran inversin.
1.2.2. Cscara de huevo para obtener hidrogeno
La funcin de la cscara de huevo en este proceso es absorber el dixido carbono
para generar hidrgeno puro y convertirse en una fuente de energa, puesto que
posee una gran cantidad de carbonato de calcio, un elemento altamente
absorbente (captura el 78% del dixido de carbono); este se calienta a cierta
temperatura para obtener oxido de calcio que tiene la propiedad de absorber
cualquier gas cido para separar el dixido de carbono del hidrgeno.

Utilizarlas para generar esta fuente de energa es mejor que usarlas como basura
orgnica en los vertederos, donde las explotaciones tienen que pagar para poder
arrojarlas all.
1.2.3. Cscara de huevo para limpiar aguas
Este es un mtodo novedoso y eficiente para el tratamiento de aguas residuales.
Las cscaras de huevo se utilizan para separar materia suspendida en lquidos,
gases o coloides que son atrapados en los poros. El efecto de esto es la formacin
de una capa gaseosa o liquida constituida por molculas de la sustancia que se
quiere separar.
Las cscaras se dispersan en el agua contaminada con plomo que es uno de los
grandes contaminantes donde es removido, dicha reaccin se realiza en
condiciones ambiente y se puede ejecutar industrialmente. Esta es una alternativa
de bajo costo que contribuye a remover los contaminantes y minimizar los
impactos ambientales que se puedan generar.
La cascara de huevo estn siendo utilizada por cientficos de la universidad de
Antioquia, (Colombia), para la absorcin de metales pesados como el mercurio,
cadmio, zinc, plomo, agentes contaminantes de ros y quebradas.
Las cascaras de huevos absorben estos metales en las superficies logrando as
remediar aguas, asegura Natalia Andrea Mendoza, miembro del grupo
interdisciplinario de estudios moleculares (GIEM), de la universidad de Antioquia e
investigadora del proyecto. (Victoria & Alejandro, 2009)

2. Adsorcin
La adsorcin, es un proceso que ocurre cuando las molculas de un fluido se
adhieren a la superficie de un slido. La sustancia que se adsorbe, se denomina
adsorbato, y el material sobre el cual lo hace es el adsorbente. Los investigadores
de GuntHamburg (2010), expresan que si el adsorbente permanece en contacto
con el adsorbato un tiempo suficiente, se establece un equilibrio de adsorcin. En
otras palabras, el adsorbente est totalmente saturado y ya no puede admitir ms
adsorbato.
Dado que los metales pesados son elementos altamente txicos, existen mtodos
para su eliminacin que pueden ser: Qumicos (precipitacin con algn reactivo
adecuado), biolgicos (biorremediacin) y fsico-qumicos (adsorcin).
Asimismo, los materiales adsorbentes, son productos con ciertas caractersticas
como: porosidad, alta capacidad de adsorcin, propiedades fsicas y tamao de
partculas adecuados, bajo costo y fcil regeneracin. (Josefina, 2013)
2.1. Clasificacin
Segn sus caractersticas la adsorcin puede clasificarse en dos tipos:
a) Adsorcin fsica (fisisorcin): fuerzas de van der Waalls, H~ 20 KJ/mol,
reversible desorcin si T y P, no es de naturaleza especfica (sitios
activos), formacin de multicapas, el adsorbato conserva su identidad.
b) Adsorcin qumica (quimisorcin): fuerzas anlogas al enlace qumico
(atraccin entre iones opuestos o coulombicas, coordinadas o covalentes), H~

200 KJ/mol, irreversible no hay desorcin si T y P a menos que sean
cambios muy drsticos, es de naturaleza especfica (sitios activos), formacin de
monocapas, el adsorbato puede perder su identidad
Bioadsorcin
La Bioadsorcin es un proceso que permite la captacin activa o pasiva de iones
metlicos, debido a la propiedad que diversas biomasas vivas o muertas poseen
para enlazar y acumular este tipo de contaminantes por diferentes mecanismos.
La aplicacin de materiales de bajo costo obtenidos a partir de diferentes
biomasas provenientes de la flora microbiana, algas y residuos agroindustriales ha
sido investigada para reemplazar el uso de mtodos convencionales en la
remocin de contaminantes, tales como los metales pesados. Entre los metales de
mayor impacto al ambiente por su alta toxicidad y difcil eliminacin se encuentran
el cromo, nquel, cadmio, plomo y mercurio. En el presente trabajo se estudian las
generalidades de la adsorcin como proceso alternativo para la remocin de
contaminantes en solucin y las biomasas comnmente usadas en estos
procesos, adems de algunas de las modificaciones realizadas para la mejora de
la eficiencia de adsorcin de las mismas.
El uso de la adsorcin en la remocin de contaminantes en solucin acuosa
mediante el uso de biomasa residual es aplicable a estos procesos de
descontaminacin evitando problemas subsecuentes como la generacin de lodos
qumicos, y generando un uso alternativo a materiales considerados como
desechos. Se identifica adems que factores como el pH de la solucin, tamao

de partcula, temperatura y la concentracin del metal influyen en el proceso. (C.
Tejada Tovar, 2015)
2.2. Principales adsorbentes de uso general.
Tierras de Fuller.
Son arcillas naturales; las variedades norteamericanas proceden generalmente de
Florida y Georgia. Principalmente son silicatos de aluminio y magnesio, bajo la
forma de atapulguita y montmorillonita. La arcilla se calienta y se seca, y durante
esta operacin desarrolla una estructura porosa, es molida y cernida. Los tamaos
que se consiguen comercialmente van desde grandes grnulos hasta polvos finos.
Las arcillas son particularmente titiles para decolorar, neutralizar y secar productos
del petrleo como aceites lubricantes, aceites de transformador, querosenos y
gasolinas, lo mismo que aceites vegetales y animales. Lavando y quemando la
materia orgnica adsorbida sobre la arcilla durante su utilizacin, el adsorbente
puede utilice muchas veces.
Arcillas activadas
Son bentonita u otras arcillas que no muestran ningn poder de adsorcin hasta
que se activan mediante el tratamiento con cido sulfrico o clorhdrico. Despus
de este tratamiento, la arcilla se lava, se seca y se reduce a un polvo fino. Es
particularmente til para decolorar productos del petrleo; generalmente se
descarta despus de una sola aplicacin.
Bauxita.
Es cierta forma de la almina hidratada natural que debe activarse mediante
calentamiento a temperaturas que varan entre 450 a 1 500 F, con el fin de activar
su poder de adsorcin. Se utiliza para decolorar productos del petrleo y para
sacar gases; se puede reactivar mediante calentamiento.
Almina
Es un xido de aluminio hidratado, duro, que se activa por calentamiento para
eliminar la humedad. El producto poroso se puede conseguir como grnulos o
polvos; se utiliza principalmente como desecante de gases y lquidos. Puede
reactivarse para volverse a utilizar.
Carbn de hueso.
Se obtiene mediante la destilacin destructiva de huesos pulverizados y secos a
temperaturas de 600 a 900 OC. Se utiliza principalmente en la refinacin del azar;
puede volverse a utilizar despus de lavado y quemado.
Carbones decolorantes
Se preparan de modos distintos.
a) Se mezcla materia vegetal con sustancias inorgnicas como cloruro de
calcio; se carboniza y elimina por lixiviacin la materia inorgnica.
b) Mezclando materia orgnica como aserrn, con sustancias porosas como
piedra pmez; luego se emplea calentamiento y carbonizacin para depositar la
materia carbnica en todas las partculas porosas.

Se carboniza madera, aserrn y similares: luego se emplea activacin con aire o
vapor caliente. La lignita y el carbn bituminoso tambin son materias primas. Se
utilizan para gran cantidad de fines, incluso para la decoloracin de soluciones de
azcar, sustancias qumicas industriales, drogas y lquidos de limpieza en seco,
purificacin de agua, refinamiento de aceites vegetales y animales y para la
recuperacin de oro y plata a partir de sus soluciones de cianuro.
Carbn adsorbente de gases
Se prepara por carbonizacin de cscaras de coco, semillas de fruta, carbn,
lignita y madera. Debe ser activado, lo cual equivale esencialmente a un proceso
parcial de oxidacin mediante tratamiento con aire o vapor caliente. Se puede
conseguir en forma granular o de lentejas; se utiliza para la recuperacin de
vapores de disolventes en mezclas gaseosas, en mscaras de gas, recuperacin
de hidrocarburos de la gasolina a partir de gas natural y para el fraccionamiento de
gases de hidrocarburos. Para volverlo a utilizar, se puede revivir, por evaporacin
del gas adsorbido.
Carbn activado de malla molecular
Es una forma preparada especialmente con aberturas de poro controladas, que
van desde 5 hasta 5.5 Angstroms (la mayora de los carbones activados van
desde 14 hasta 60 Angstroms) t.
Los poros pueden admitir, por ejemplo, hidrocarburos. parafnicos, pero rechazan
isoparafinas de dimetros moleculares grandes. El producto es til para fraccionar

compuestos acetilnicos, alcoholes, cidos orgnicos, cetonas. aldehdos y
muchos otros.
Adsorbentes polinhicos sintticos
Son perlas esfricas porosas, 0.5 mm de dimetro; cada perla es un conjunto
de microesferas, 10T4 mm de dimetro. El material es sinttico, fabricado de
monmeros polimerizables de dos tipos principales. Los fabricados a partir de
aromticos insaturados como estireno y divinilbenceno, son tiles para la
adsorci6n de orgnicos no polares a partir de soluciones acuosas. Los
fabricados a partir de esteres acrlicos son adecuados para solutos ms
polares. Se utilizan principalmente en el tratamiento de soluciones acuosas; se
regeneran por lixiviacin con alcoholes o cetonas de bajo peso molecular.
Silica gel.
Es un producto muy duro, granular, muy poroso; se prepara a partir del gel
precipitado por tratamiento de una solucin de silicato de sodio. Su contenido en
humedad antes de utilizarse vara del 4 al 7% ms o menos; se utiliza
principalmente para la deshidrataci6n del aire y otros gases, en mascaras de
gases y para el fraccionamiento de hidrocarburos. Para volverse a utilizar, se
puede revivir por evaporacin de la materia adsorbida.
Mallas moleculares
Son cristales de zeolitas sintticos, porosos, aluminosilicatos sintticos. Las
jaulas de las celdas cristalinas pueden atrapar materia adsorbida; el dimetro de
los pasadizos, controlado por la composicin del cristal, regula el tamao de las
molculas que pueden entrar o ser excluidas. Por lo tanto, las mallas pueden
separar de acuerdo con el tamao molecular, y tambin por adsorcin de acuerdo
con la polaridad molecular y el grado de instauracin.
Se pueden conseguir industrialmente unos nueve tipos, cuyos dimetros
nominales de poro van de 3 a 10 A; estos tipos tienen forma de lentejas, perlas y
polvos. Se utilizan para la deshidratacin de gases y lquidos, la separaci6n de
mezclas de hidrocarburos gaseosos y lquidos y para una gran variedad de
procesos. Se regeneran por calentamiento o elucin.
3. Contaminacin de las aguas
La calidad de las aguas puede ser alterada como consecuencia de las actividades
antropognicas o naturales que producen efectos adversos que cambian su valor
para el hombre y la biota. En forma general, puede definirse la contaminacin del
agua como la alteracin desfavorable que sufre, al incorporrsele una serie de
substancias que cambian sus condiciones naturales de calidad, ocasionando
grandes riesgos para la salud y el bienestar de la poblacin (Branco-Murgel,
1984). Particularmente peligroso es la contaminacin provocada por las altas
concentraciones de algunos metales pesados y su incremento en los efectos
adversos causados por la persistencia y el fenmeno de biomagnificacin
(Topalian et al., 1999). De forma natural, los metales son introducidos a los
sistemas acuticos como resultado de la lixiviacin de suelos y rocas, y

erupciones volcnicas (Laws, 1993). Tambin pueden provenir de las actividades
antropognicas como son, agrcolas, domsticas, industriales y mineras
(Mountouris et al., 2002). La actividad minera-metalrgica a travs del
procesamiento de minerales y fundicin, podra causar la dispersin y depsito de
grandes cantidades de metales hacia el medio ambiente, si existe alguna
operacin inadecuada.
Al contrario de muchos contaminantes orgnicos los metales pesados,
generalmente, no se eliminan de los ecosistemas acuticos por procesos
naturales debido a que no son biodegradables (Frstner et al.,1979, Murray,
1996). Por el contrario son muy contaminantes y sufren un ciclo global
ecobiolgico, donde las aguas naturales son el principal camino. Hoy en da los
metales pesados tienen un gran significado como indicadores de la calidad
ecolgica de todo flujo de agua debido a su toxicidad y muy especialmente al
comportamiento bioacumulativo (Purves, 1985).

vi) HIPTESIS.
La cascara de huevo tiene un alto nivel de adsorcin, eliminando los
contaminantes metales presentes en el agua, proporcionando agua potabilizada.

vii) MATERIAL Y MTODO
Universo y muestra:
Poblacin
La poblacin de este estudio estuvo constituida por 10 Kg de cscaras de huevo
de gallinas, recolectadas por los investigadores en distintos puntos de la ciudad de
Barquisimeto, conformada por residuos de expendios de comida y uso domstico.
Muestra
Para el desarrollo de este estudio, la muestra estuvo constituida por una cantidad
equivalente al 30% de la cantidad de cscaras recolectadas (10 Kg), tomando en
consideracin lo expuesto por Ramrez (2001), quien seala que si bien se admite
que mientras ms grande sea la muestra, ms cerca de la representatividad se
estara; afirma que: La mayora de los autores han coincidido en sealar que para
los estudios basta con tomar un aproximado 30% de la poblacin para que la
muestra posea un nivel elevado de representatividad. De esta forma la muestra
qued constituida por 3 Kg de cscara de huevo de gallina, cuyo manejo adems
es asequible a los investigadores.

Variables:
Sistema de variables
A efectos de esta investigacin, se estableci como sistema de variables
aquellas que permiten evidenciar la relacin causa-efecto, es decir, las variables
independientes: cantidad de sustrato y tiempo de contacto sustrato-solucin y la
variable dependiente: nivel de remocin de metales en solucin acuosa. Por otra
parte, es necesario mencionar las variables intervinientes: temperatura,
concentracin inicial de metales en solucin acuosa, tamao de partcula y
velocidad de agitacin, que se mantienen constantes a efectos de obtener validez
interna.
Cantidad de sustrato, definida operacionalmente como la masa en gramos de
cscara de huevo utilizada como agente adsorbente en el proceso de remocin de
metales.
Tiempo de Contacto sustrato-solucin, definida como la cantidad de horas
durante las cuales la cscara de huevo se expone a la solucin acuosa de
metales.
Nivel de remocin de metales en solucin acuosa, definida operacionalmente
como el porcentaje de remocin de metales obtenido de las muestras de
soluciones acuosas, despus de la utilizacin de la cscara de huevo como
agente adsorbente de dicho metal pesado.

viii) DISEO EXPERIMENTAL
Naturaleza de la investigacin
La presente investigacin est ubicada en un enfoque cuantitativo, tal como lo
afirman Hernndez y otros (2010), puesto que parte de una idea que se delimita y
de la cual se derivan los objetivos e interrogantes de investigacin; se construye
un marco o una perspectiva terica y se usa la recoleccin de datos para probar
hiptesis establecidas con anterioridad, con base en la medicin numrica y el
anlisis estadstico, para establecer patrones de comportamiento y probar teoras.
Asimismo, el tipo de investigacin a realizar se enmarca en la clasificacin de:
experimental puro, entendindose esta como el tipo de estudio donde se somete
una serie de estmulos a una muestra, para observar y medir con precisin las
consecuencias que estos generan, segn lo afirmado por Arias (2006).
Esta investigacin est enmarcada en el diseo antes definido, dado que se
evaluar el efecto que tienen las variables independientes cantidad de sustrato y
tiempo de contacto sustrato-solucin en el nivel de remocin de metales en
solucin.
El diseo estar constituido por las siguientes Fases: Fase I, Recoleccin y
pretratamiento de la muestra; Fase II, Determinacin de las condiciones de
experimentacin; Fase III, Experimentacin; Fase IV, Anlisis de los resultados.

Construccin bsica del diseo factorial de la investigacin.
t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7
m1 m1t1 m1t2 m1t3 m1t4 m1t5 m1t6 m1t7
Procedimiento
Para lograr el cumplimiento de los objetivos propuestos en la investigacin, se
llevarn a cabo las siguientes actividades:
Fase I: Pretratamiento de la muestra
Las cscaras sern lavadas y secadas, posteriormente trituradas y calcinadas
a 650 C en la mufla. Por ltimo, se triturarn nuevamente y se tamizaran con la
serie de Taylor.
Fase II: Determinacin de las condiciones de experimentacin
Se determinarn las condiciones de experimentacin en cuanto a la
concentracin de metales en solucin de 3,00 ppm, volumen de esta solucin (500
ml), cantidad de sustrato adsorbente 2,00; 4,00 y 6,00 g, temperatura ambiente
(25,5C), tamao de partcula (125-150 m) y agitacin constante.
Fase III: Experimentacin
1. Se agregarn a las fiolas las cantidades pesadas de cscara de huevo.
2. Se aadirn a cada fiola 500 ml de agua contaminada con metales.
3. Se colocarn las fiolas en un recipiente, sumergidas en agua para mantener
constante la temperatura.
4. Se sometern a agitacin constante por 7 horas, tomando cada hora una
alcuota de 10 ml.
5. Luego se filtrarn las alcuotas tomadas.
6. Y se medir la absorbancia (espectrofotmetro) y se registraron los datos en
la tabla de registro de datos.

ix) Cronograma de actividades

N Actividad Fecha de cumplimiento ( En semanas o meses)
1 2 3 4 5 6 7 8
0 Fase explorativa x
1 Redaccin del x
protocolo
2 Investigacin x
Bibliogrfica
(adicional)
3 Pruebas o evaluacin x
de instrumentos
4 Obtencin de x
informacin
5 Procesamiento y/o x
Anlisis estadstico
6 Discusin de los x
resultados
7 Redaccin del x
informe final
8 Presentacin del x
trabajo
x) Bibliografa
C. Tejada Tovar, A. V. (2015). Adsorcin de metales pesados en aguas residuales
usando materiales de origen biolgico. Tecno Lgicas, 109-123.
Josefina, V. T. (12 de 03 de 2013). Fnomenos de superficie Adsorcin.
FisicoQumica de Alimentos, pg. 514.
Lisset, G. R. (2011). Cuantificain de calcio en soluciones caseras que contienen
cscara pulverizada de huevo de gallina (Gallus gallus). Guatemala.
Victoria, P. V., & Alejandro, V. C. (2009). Procedimientos para el manejo de
residuos orgnicos avcolas. Medelln.

Protocolo Cáscara de Huevo

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

Protocolo Cáscara de Huevo

Cargado por

Información del documento

Descripción original:

Derechos de autor

Formatos disponibles

Compartir este documento

Compartir o incrustar documentos

Opciones para compartir

¿Le pareció útil este documento?

¿Este contenido es inapropiado?

Copyright:

Formatos disponibles

Protocolo Cáscara de Huevo

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

DISEO DE UN FILTRO PARA POTABILIZAR AGUA.

Uso de cscara de huevo como sustrato adsorbente para la remocin de metales en

EMORY BALTODANO VELASQUEZ

UIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

La adsorcin es un proceso de atraccin de las molculas o iones de una

sustancia en el rea de otra. En el caso del agua, un contaminante soluble es

eliminado por contacto con una superficie slida.

Un grupo de cientficos antioqueos usa la cscara de huevo para adsorber

metales pesados que contaminan ros y quebradas, como el cadmio, el zinc, el

degradabilidad qumica y biolgica, es decir, que pueden permanecer en el

ambiente durante muchos aos distribuyndose en el aire, suelo y agua.

Se ha descubierto que el huevo tiene sustancias qumicas derivadas del calcio el

primer componente es el carbonato de calcio pero tambin posee fosfato de calcio

y carbonato de magnesio pero se puede concluir que la cascara esta echa

Deducimos que la cascara es una superficie lisa e impermeable, sino todo lo

contrario contiene miles de poros cnicos ms de 7000 manteniendo el interior del

grandes componentes que posee y lo til que puede llegar hacer.

Con esta investigacin se pretende disear y construir un filtro que elimine la

presencia de metales pesados en el agua potable , contribuyendo al mejoramiento

de la calidad de vida en regiones que no poseen el vital lquido .A nivel industrial

reducir la presencia de contaminantes en las aguas de vertimiento , contribuyendo

a la preservacin del medio ambiente.

Las cscaras de huevo, disponibles en grandes cantidades en Colombia,

son utilizadas por cientficos antioqueos para la adsorcin de metales

pesados como el mercurio, cadmio, zinc, plomo, agentes contaminantes de

ros y quebradas. Las cscaras de huevos adsorben estos metales en la

superficie logrando as remediar aguas, asegura Natalia Andrea Mendoza,

miembro del grupo de investigacin Grupo Interdisciplinario de Estudios

Moleculares (GIEM) de la Universidad de Antioquia e investigadora del

proyecto. Ante la preocupacin por parte de los investigadores, de la

Universidad de Antioquia y el Tecnolgico de Antioquia, de que las aguas

no slo estn contaminadas con metales pesados, sino con residuos

orgnicos y farmacolgicos; se estudia la posibilidad de usar como filtro

para los humedales, las cscaras de huevo y el aserrn, con el fin de

evaluar la adsorcin de frmacos u otros residuos orgnicos contaminantes.

ayudan a depurar la materia orgnica, pero pueden verse perjudicados por

contaminantes como metales pesados y frmacos, afirma Mendoza.

As mismo, Meja y otros (2007), realizaron un trabajo titulado La

eliminacin de Pb(II) -Plomo- del agua, va bio-absorcin usando cscara

de huevo, los investigadores mexicanos mezclaron cscara de huevo con

Plomo, en una solucin acuosa para remover el contaminante en la fase

lquida. Los resultados mostraron que el uso de cscara para la remocin

de metales pesados es un simple, innovador, efectivo y econmicamente

viable mtodo para el tratamiento de aguas residuales.

Por otra parte, las teoras que fundamentan la investigacin, se presentan a

proceden de cualquier actividad industrial en cuyo proceso de produccin,

transformacin o manipulacin se utilice el agua, incluyndose los lquidos

de desecho, aguas de proceso y aguas de drenaje. Estas poseen gran

variedad de materiales dainos, tales como: aceites, grasas, materia

orgnica y metales pesados.

negligente manera de manejar los residuos provenientes de actividades

productivas como la minera, adems de las formas de conseguir energa

para desarrollarla, altamente contaminantes como lo son las termoelctricas

en base a carbn. Las textiles, y otras fbricas tambin contaminan los

la contaminacin por lo menos de nuestro entorno inmediato utilizando

La escases de agua potable es un problema de actualidad, ocupando la

atencin de cientficos, tcnicos, polticos y los habitantes del planeta. La

eliminacin de residuos txicos del agua por medio de filtros usando la

cascara molida de huevo como alternativa de purificacin promete grandes