Evaluación de sistemas acuosos bifásicos (SAB) aplicados en la remoción de colorante en aguas

Escobar Grueso, Jhon Cesar

Evaluación de sistemas acuosos bifásicos (SAB) aplicados en la remoción de colorante en aguas

dc.contributor.advisor	Chamorro, Andrés Felipe(Director)
dc.contributor.advisor	Cardona, Yudy Vanesa(Directora)
dc.contributor.author	Escobar Grueso, Jhon Cesar
dc.creator.degree	Trabajo de Grado para optar al título de Químico
dc.date.accessioned	2026-07-18T13:41:49Z
dc.date.available	2026-07-18T13:41:49Z
dc.date.issued	2026-06-30
dc.description	Los colorantes sintéticos son compuestos ampliamente utilizados en sectores industriales, debido a su capacidad para conferir color a diversos materiales. Sin embargo, su vertido sin tratamiento adecuado en el medio ambiente representa una problemática relevante, ya que muchos de ellos son tóxicos y afectan negativamente tanto a la salud humana como a los ecosistemas acuáticos. Los métodos convencionales de remoción actuales son efectivos, pero en algunos casos generan subproductos peligrosos, altos costos y un bajo grado de sostenibilidad. Bajo este contexto, los sistemas acuosos bifásicos (SAB) se plantean como una alternativa eco-amigable y alineada con los principios de la química verde, ofreciendo una ruta eficiente y económica para la separación de colorantes en muestras de aguas. En este trabajo se evaluaron el coeficiente de partición (K) y el cambio de energía libre de Gibbs de transferencia (ΔtrG°) del colorante modelo tartrazina (Tart) en SAB conformados por polímero, sal y agua. Además, el efecto de la naturaleza del catión, anión, masa molar y pH. Se encontró que el SAB conformado por PEO con masa molar 1500 g·mol⁻¹ + Na2SO4 + H2O a pH 3,0 presentó mejor desempeño con respecto a los otros SAB evaluados y termodinámicamente favorecida con la disminución del pH, masa molar y el tipo de sal. El porcentaje de recuperación en promedio es del 79.22% en agua desionizada y 77.97% en agua industrial, y -21.62 KJ/mol la ΔtrG° lo cual indica que es un proceso termodinámicamente favorable. Por lo anterior, se concluye que el SAB con mejor desempeño resulta ser una alternativa eficiente y potencial en la remoción de Tart en sistemas controlados e industriales.
dc.description.abstract	Synthetic dyes are compounds widely used in industrial sectors due to their ability to impart color to various materials. However, their discharge into the environment without proper treatment represents a significant problem, as many of them are toxic and negatively affect both human health and aquatic ecosystems. Conventional removal methods are effective, but in some cases they generate hazardous byproducts, involve high costs, and exhibit a low degree of sustainability. In this context, aqueous two-phase systems (ATPS) are proposed as an eco-friendly alternative aligned with the principles of green chemistry, offering an efficient and economical route for the separation of dyes in water samples. In this study, the partition coefficient (K) and the Gibbs free energy of transfer (ΔtrG°) of the model dye tartrazine (Tart) were evaluated in ATPS composed of polymer, salt, and water. Additionally, the effect of cation and anion nature, molar mass, and pH was analyzed. It was found that the ATPS composed of PEO with a molar mass of 1500 g·mol⁻¹ + Na₂SO₄ + H₂O at pH 3.0 showed the best performance compared to the other ATPS evaluated and was thermodynamically favored with decreasing pH, molar mass, and depending on the type of salt. The average recovery percentage was 79.22% in deionized water and 77.97% in industrial water, and the ΔtrG° value was −21.62 kJ/mol, indicating that the process is thermodynamically favorable. Therefore, it can be concluded that the ATPS with the best performance represents an efficient and promising alternative for the removal of Tart in both controlled and industrial systems.
dc.format	application/pdf
dc.format.extent	18 páginas
dc.identifier.citation	Escobar Grueso, J. C. (2026).Evaluación de sistemas acuosos bifásicos (SAB) aplicados en la remoción de colorante en aguas[Tesis de pregrado, Universidad Santiago de Cali]. Repositorio Institucional USC.
dc.identifier.uri	https://repositorio.usc.edu.co/handle/20.500.12421/9610
dc.language.iso	es
dc.publisher	Universidad Santiago de Cali
dc.publisher.faculty	Facultad de Ciencias Básicas
dc.publisher.program	Química
dc.pubplace.city	Cali
dc.pubplace.state	Valle del Cauca
dc.rights.acceso	Acceso Privado
dc.rights.cc	Reconocimiento 4.0 Internacional (CC BY 4.0)
dc.rights.uri	https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.source.institution	Universidad Santiago de Cali
dc.source.repository	Repositorio Institucional USC
dc.subject	Extracción
dc.subject	Colorantes
dc.subject	remoción
dc.subject	Sistemas acuosos bifásicos
dc.subject.keyword	Extraction
dc.subject.keyword	Dyes
dc.subject.keyword	Removal
dc.subject.keyword	Aqueous two-phase systems (ATPS)
dc.title	Evaluación de sistemas acuosos bifásicos (SAB) aplicados en la remoción de colorante en aguas
dc.type	Thesis
dc.type.spa	Investigación