Valorización de la Cáscara de Cacao: Extracción de Aceite Esencial y Evaluación de su Biomasa como Adsorbente de Omeprazol
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Date
2026-02-19
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Publisher
Universidad de Cuenca. Facultad de Ciencias Químicas
Abstract
The generation of agro-industrial waste and the presence of emerging pollutants in bodies of water represent relevant environmental problems. Among these contaminants, omeprazole, a widely used drug whose elimination by conventional treatments is limited, stands out. In this context, the objective of the work was to valorize the cocoa husk by extracting its oil and to evaluate the residual biomass as an adsorbent to remove omeprazole in aqueous solutions. The methodology included Soxhlet extraction with n-hexane and water, and the characterization of the residue using FTIR, BET and SEM. Adsorption was evaluated in discontinuous systems under different operating conditions, applying kinetic and isothermal models, and later in continuous systems in fixed-bed columns, adjusting the data to rupture models. The results showed 23.24% lipophilic compounds with n-hexane and an increase in surface area from 1.72 to 2.45 m2/g after treatment. In the batch system, the optimal mass was 0.7 g and the contact time was 90 min, achieving 90.8 % removal for 20 mg/L and a capacity of 1.2975 mg/g. Kinetics were adjusted to the pseudo-second-order model and equilibrium to the Langmuir model (R2 = 0.993). In continuous, the best condition was 2.8 cm in height, 2 g of adsorbent and 2 mL/min, with a good fit to the Thomas and Yoon-Nelson models. It is concluded that the treated cocoa husk is a sustainable adsorbent with high potential to remove omeprazole.
Resumen
La generación de residuos agroindustriales y la presencia de contaminantes emergentes en cuerpos de agua representan problemáticas ambientales relevantes. Entre estos contaminantes destaca el omeprazol, fármaco de amplio uso cuya eliminación mediante tratamientos convencionales es limitada. En este contexto, el objetivo del trabajo fue valorizar la cáscara de cacao mediante la extracción de su aceite y evaluar la biomasa residual como adsorbente para remover omeprazol en soluciones acuosas. La metodología incluyó extracción Soxhlet con n-hexano y agua, y la caracterización del residuo mediante FTIR, BET y SEM. Se evaluó la adsorción en sistemas discontinuos bajo distintas condiciones operativas, aplicando modelos cinéticos e isotermas, y posteriormente en sistemas continuos en columnas de lecho fijo, ajustando los datos a modelos de ruptura. Los resultados mostraron un 23,24 % de compuestos lipofílicos con n-hexano y un aumento del área superficial de 1,72 a 2,45 m2/g tras el tratamiento. En sistema discontinuo, la masa óptima fue 0,7 g y el tiempo de contacto 90 min, logrando 90,8 % de remoción para 20 mg/L y una capacidad de 1,2975 mg/g. La cinética se ajustó al modelo de pseudo segundo orden y el equilibrio al de Langmuir (R2 = 0,993). En continuo, la mejor condición fue 2,8 cm de altura, 2 g de adsorbente y 2 mL/min, con buen ajuste a los modelos de Thomas y Yoon–Nelson. Se concluye que la cáscara de cacao tratada es un adsorbente sostenible con alto potencial para remover omeprazol.
Keywords
Ingeniería Química, Contaminantes emergentes, Residuos agroindustriales
Citation
Código de tesis
TQ; 685
Código de tesis
Grado Académico
Ingeniería Química