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INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICO PÚBLICO

“CARLOS SALAZAR ROMERO” ÁREA ACADEMICA DE QUIMICA INDUSTRIAL ESQUEMA DE PROYECTO DE INVESTIGACIÓN E INNOVACIÓN TECNOLÓGICA

ELABORAR HARINA A BASE DE CASCARA DE PLÁTANO PARA DESCONTAMINAR

EFLUENTES

QUE

CONTENGAN

PESADOS Autores: CABALLERO MEZA NATALY SHEILA CUISANO VILQUINICHE JOEL FLORES VERA MARIA BERTILA JUSTINO JARA ELOISA EUNICE ORTIZ FERNÁNDEZ CARMEN PISCONTE SAMAN VANESA MARIA SAAVEDRA BONIFACIO PATSY VASQUEZ YATACO BRIGGITE

Nuevo Chimbote – 2016

METALES

I. GENERALIDADES 1.1. TÍTULO: “ELABORACIÓN DE DESCONTAMINAR 1.2.

HARINA DE CASCARA DE PLÁTANO PARA EFLUENTES

QUE

CONTENGAN

METALES

PESADOS” AUTOR: CABALLERO MEZA NATALY Mz 8, Lt. 18 La unión – Chimbote – Santa – Ancash CUISANO VILQUINICHE JOEL Villa mercedes Mz D Lt 24 – Nvo Chimbote. – santa - ancash FLORES VERA MARIA BERTILA Mz Ñ, Lt. 31 AAHH San Juan Bautista – Nvo. Chimbote – Santa – Ancash JUSTINO JARA ELOISA EUNICE Mz Q, Lt. 33 AAHH Tierra prometida – Nvo. Chimbote – Santa – Ancash ORTIZ FERNÁNDEZ CARMEN Jr Fray Martin # 334 Miraflores alto – Chimbote –Santa -Ancash PISCONTE SAMAN VANESA MARIA Mz T, Lt. 26 AAHH Las delicias 2da etapa–Nvo.Chimbote–Santa–Ancash SAAVEDRA BONIFACIO PATSY Mz L3, Lt. 20 Jose Carlos Mariátegui – Nvo. Chimbote – Santa – Ancash VASQUEZ YATACO BRIGGITE Mz A, Lt. 2 AAHH Nuevo eden – Chimbote – Santa – Ancash

1.3.

LOCALIZACIÓN E INSTITUCIÓN El proyecto de investigación de tratamiento de efluentes, se desarrollará en las instalaciones del laboratorio del área académica de Química Industrial del ISTP “Carlos Salazar Romero”, ubicado en el Av. Pacifico s/n del distrito de Nuevo Chimbote, provincia del santa, departamento de Ancash.

1.4.

DURACIÓN El trabajo de investigación se desarrolla en 01 mes, inicia el 07-05-2016 y termina el…- 06-2016

1.5.

RECURSOS: 1.5.1. PERSONAL ASESOR DE PROYECTO M Sc Ingº ROGGER ARMANDO ROMERO USQUIANO Docente de Química Industrial – ISTP “CSR” 1.5.2. BIENES Los bienes a utilizar en el desarrollo del proyecto de investigación son institucionales y personales. A) BIENES INSTITUCIONALES Son todos los bienes que tiene la institución y que nos autoriza a los autores su uso para su investigación, entre ellos se tienen, el laboratorio, con sus equipos, instrumentos y aparatos necesarios para el desarrollo de la investigación de tratamiento de efluentes a realizar. B) BIENES PERSONALES Son aquellos bienes en los que los autores del proyecto deben de poseer para iniciar la investigación, como, guardapolvo, tapaboca, guantes quirúrgicos, botas, baldes, depósitos de plásticos, envases; entre otros bienes necesarios para llevar a cabo la investigación. 1.5.3. SERVICIOS: Se les considera a aquellas necesidades de agua potable y luz eléctrica, para llevar a cabo la parte experimental del proyecto. Además de los servicios de los ensayos de laboratorio.

II. 2.1.

PLAN DE INVESTIGACIÓN ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN

Según los investigadores del instituto de biociencias de botacatu Las cáscaras de banano pueden usarse para purificar el agua potable contaminada con metales pesados tóxicos como cobre y plomo,. Ellos afirman que las cáscaras pueden funcionar incluso mejor que los purificadores convencionales como el óxido de aluminio, celulosa y sílice. Estos materiales tienen efectos secundarios potencialmente tóxicos y son costosos. El método creado por el equipo de científicos sigue la línea de trabajos anteriores que han mostrado que ciertas partes de plantas, como desechos de manzana y de caña de azúcar, fibras de coco y cáscaras de maní, pueden extraer toxinas del agua. Estos elementos naturales contienen químicos que tienen afinidad por los metales. “Estaba en casa comiendo bananos cuando tuve la idea: ‘ ¿Por qué no hacer algo con esto?’”, dijo a SciDev.Net Gustavo Rocha de Castro, investigador del instituto y coautor del estudio. De Castro y sus colegas secaron cáscaras de banano al sol durante una semana, las molieron y agregaron este polvo al agua de río contaminada como cobre y plomo en concentraciones conocidas. Así hallaron que las cáscaras absorbieron 97 por ciento de los metales después de sólo una hora. “Probamos las cáscaras en el perfectamente”[ CITATION Gus11 \l 13322 ]

laboratorio

y

funcionaron

Según la doctora milena boniolo, doctora en ciencias químicas, (25 de enero del 2011) Cada vez aparecen más métodos naturales y limpios para resolver problemas. Esta vez, una científica brasileña de la Universidad de Federal de Sao Carlos, en Sao Paulo, descubrió que, luego de ser sometida a cierto proceso, la cáscara de plátano puede limpiar agua contaminada con metales pesados hasta en un 65%. Milena Boniolo, doctora en ciencias químicas, notó que las moléculas de carga negativa del polvo de banana atraen a las moléculas de los metales pesados, que tienen carga positiva. Si bien la limpia sólo en un 65%, el proceso puede repetirse tantas veces como sea necesario hasta que el agua esté completamente limpia. El proceso no es tan fácil: primero deben dejarse las cáscaras de plátano al sol durante algo así como una semana. Luego las cáscaras secas se muelen, quedando un polvo muy fino que es más fácil de usar. Este polvo se mezcla con agua y se agita para que se junte con los metales en suspensión y listo, tienes un agua con 65% menos de metales pesados.

La investigadora se ganó el Premio Joven Científico en Brasil, y va a presentar el producto en el Reino Unido, en busca de socios para desarrollar el proyecto a escala industrial. Una de las gracias que tiene es que la materia prima es barata, o gratis, porque en Sao Paulo, los restoranes y hoteles desechan hasta 4 toneladas de cáscaras de plátano cada semana. Y en vez de demorarse 2 años en biodegradarse, la cáscara es utilizable en una semana. Llevamos siglos consumiendo plátanos; y llevamos prácticamente los mismos años asociando la cáscara de un plátano a un elemento resbaladizo ideal para gastar una broma a los despistados. Según los medios brasileños y la química Milena Boniolo de la Universidad Federal de São Carlos, cerca de São Paulo, cuando se secan y se muelen en un polvo, las cáscaras de plátano tienen la capacidad de limpiar las aguas contaminadas con metales pesados de una manera eficaz y barata. Ahí es nada. Hasta ahora el método más eficaz para la descontaminación del agua con metales pesados (plomo, níquel, cromo…) se realiza mediante carbón activado, un producto industrial adsorbente, que retiene sobre su superficie un pequeño porcentaje de estos metales; pero que también ofrece un alto coste para el medio ambiente. El método brasileño se aprovecha para la limpieza de uno de los principios básicos de la química: los opuestos se atraen. En la cáscara de plátano existen un gran número de moléculas con carga negativa. Estás moléculas tienen un gran poder de atracción sobre la carga positiva de los metales pesados.[ CITATION Car13 \l 13322 ].

2.2.- Justificación De Acuerdo con las investigaciones realizadas por la doctora milena boniolo realizaremos la obtención de harina de cascara de plátano para poder contribuir en una mejor calidad de vida para los ciudadanos y generar solución a un problema Se decide realizar este proyecto acondicionar la cascara de plátano en polvo ya que es un producto con alto consumo a lo largo de la historia y el en la actualidad, además de acuerdo a las investigaciones y profundizaciones por la doctora milena boniolo ella reconoce que hay un gran desperdicio de cascaras de plátano sin utilizar en todo el mundo para la purificación del agua y reducción de enfermedades, y que nosotros podemos aprovechar. 2.3 .- PLANTEAMIENTO DE PROBLEMA:

Poner a disposición un tratamiento para la eliminación de metales pesados. Acondicionar a la cascara de plátano a diferentes tiempo y temperatura, y presentarlo envasado listo para usarlo de forma personalizada

PROBLEMA ¿Cómo elaborar harina a base de cascara de plátano y presentarlo para uso en descontaminación de líquidos que contengan metales pesados? 2.4 OBJETIVOS: a) OBJETIVO GENERAL:  Hallar variables de operación

óptimos en la obtención de harina de

cascara de plátano para descontaminar efluentes que contengan metales pesados b) OBJETIVO ESPECIFICO:  Determinar el tiempo y temperatura que demora en secar para obtener 

la harina de cascara de plátano Determinar el rendimiento y la formulación de la harina de cascara de

plátano  Empaque de harina de cascara de plátano 2.5 HIPOTESIS:  Mediante el método de secado al ambiente por 5 días a una temperatura de 25°c y luego en la estufa por 1hora y 15 min a una temperatura de 120 °c logramos obtener la harina de cascara de  

plátano Se obtuvo un rendimiento de 14,84%de harina de cascara de plátano Se llegó a empaquetar a 1,5 g por unidad

2.6.-DISEÑO DE CONTRASTACION: El diseño de contrastación del proyecto de investigación se basa, en evaluar el tiempo y temperatura que demora en secar la cascara de platano, en temperatura ambiente y temperatura en estufa para poder determinar el rendimiento y la formulación de la harina en polvo de cascara de banano Al ensayo experimental a temperatura ambiente y temperatura a estufa se da de la siguiente manera: A temperatura ambiente: 25 °C, Tiempo: 5 días

Estufa: 120 °C, Tiempo: 1.15h 2.6 MARCO TEORICO: 2.6.2

EL PLÁTANO PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS

El banano es una planta nativa de India, Australia y África tropical. Puede crecer hasta 20 pies o más. El banano es de la familia de las Musáceas, la cual incluye al guineo y al plátano (también conocido como plátano macho). Su cultivo se ha extendido a los países tropicales en Latinoamérica y el Caribe. Una de las ventajas del banano, además de su rico sabor y de sus beneficios para la salud, es que es una fruta que se puede conseguir durante todo el año. El plátano no es sólo de una de las frutas más consumidas en el mundo entero, sino también una de las más sanas. Su sabor es dulce y delicioso, es una fruta rica en vitaminas C y B6 y minerales esenciales, y se caracteriza por dotar de sabor a infinidad de platos. Sus Propiedades:  Una de las frutas más nutritivas  Ideal para personas que desempeñan actividades físicas.  Beneficioso contra úlceras de estómago.  Bueno contra el colesterol  Previene calambres si se toma antes del ejercicio físico.  Nos protege de la presión alta debido a que combina buena cantidad de potasio con bajo sodio.  Su fibra es de fácil digestión.  Nos ayuda a prevenir la diarrea y constipación estomacal.  No contiene nada de grasas.  Contiene nutrientes como folato, magnesio y Riboflavina. 2.6.3

LAS CÁSCARAS DE PLÁTANO

Las cáscaras de plátano cuentan con propiedades antioxidantes, vitaminas y minerales, que pueden ayudar a combatir diferentes problemas de salud y dolencias. A continuación, mencionaremos algunos de sus usos:

Usos de la cáscara de plátano 

Ayuda a filtrar el agua, gracias a su capacidad de absorción sobre el

  

plomo y cobre. ayuda a reducir la molestia provocada por la picadura de un insecto. La cáscara de plátano cuenta con propiedades regenerativas La cáscara de banana es útil para combatir y prevenir las verrugas.

 

Frote la cáscara de plátano sobre la verruga todos los días y en poco tiempo notará los resultados. Para combatir el acné y las inflamaciones que este produce en la piel Aunque cueste trabajo creerlo, la cáscara de plátano también puede

 

ayudar a reducir los dolores de cabeza. Para ello solo extienda una cáscara de plátano sobre la frente y relájese. Para prevenir la aparición temprana de arrugas, también son útiles para pulir y abrillantar los muebles. Lo único que debes hacer es frotarlas sobre los muebles y posteriormente pasar un trapo de algodón. 2.6.4 ¿Qué es un ion metálico? Resulta que en la química se ha demostrado que un atomo solo puede perder o ganar electrones (recuerda que un electrón es una partícula subatómica que posee cargas eléctricas negativas), o buenos, por lo menos es lo que en este tiempo he aprendido. el caso es que cuando un atomo gana o cede (pierde) electrones, tal atomo queda cargado eléctricamente ya sea de forma positiva o negativa, y es partir de ahí que se forma un ION. Dicho de otro modo, un ion es una partícula con carga eléctrica la cual se presenta cuando el atomo ha perdido o ganado electrones. Ahora los iones pueden ser de dos tipos: Los iones con carga positiva son llamados CATIONES, e indican que el atomo inicialmente perdió cierta cantidad de electrones, tal cantidad se expresa en la parte superior del atomo o compuesto (porque hay compuestos que pueden convertirse en iones). Por ejemplo: El ion Magnesio es Mg2+ y me indica que un atomo de magnesio tiene 2 protones más que la cantidad de electrones que este tiene; también lo puedes ver como que el atomo de Mg ha perdido 2 electrones y por tal razón quedo cargado positivamente. Los iones con carga negativa son llamados ANIONES y son átomos que han capturado determinada cantidad de electrones. Así el ion compuesto sulfato SO4 -2 me indica que todo el compuesto recibió dos electrones de mas (por eso el -2)

el azufre debería tener solo 16 electrones (para que fuese neutro, busca el número atómico del azufre en la Tabla periódica) y un solo atomo de oxigeno debería tener 8 electrones, o sea la molécula SO4 tiene 48 electrones (para que fuera neutro), sin embargo por interacciones entre pares electrónicos, esa molécula tiene 50 electrones por lo que este complejo no es una molécula sino un ion compuesto el cual posee una carga de -2. Para que tengas en cuenta, un compuesto que esté formado por aniones y cationes (tanto como para que el compuesto alcance estabilidad electrónica) es un compuesto IONICO. Ahora, la otra parte de la pregunta: ION METALICO. No es más que un ion que es formado por alguno de los metales que están en la tabla periódica. [ CITATION Ans08 \l 13322 ] 2.7 MATERIALES Y EQUIPOS  Cascara de banana  Balanza analítica  Tamizador  mortero 2.8 DESARROLLO EXPERIMENTAL: A) Análisis Fisco sensorial: 

En los diferentes ensayos se tendrá muy en cuenta los parámetros de (color olor y textura)

B) Control de calidad

 En esta etapa se obtiene la muestra final para obtener resultados como rendimiento y medición 2.9 METODOLOGÍA: 1.- La piel del plátano se coloca en bandejas bajo el sol para secar durante una semana.

2.- Después de secar por casi una semana las cascaras se muelen de tal modo que se obtenga un polvo muy fino para el mejor uso de este en el agua contaminada.

3

DESARROLLO EXPERIMENTAL:

Recepción de materia prima secado triturado

molienda Tamizado pulverizado Polvo fino

4

RESULTADOS:

5 Discusión de resultados: 

5

.

CONCLUSION:

6

SUGERENCIAS Y RECOMENDACIONES:  Utilizar guardapolvo, toca, guantes para la elaboración de harina de cascara de platano  Las cascaras de banano para mayor resultado deben estar totalmente secas para lograr un polvo adecuado

ka

ANEXOS:

Bibliografía Answers. (01 de 04 de 2008). https://es.answers.yahoo.com/question/index? qid=20100924065607AA6juR5. Obtenido de https://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20100924065607AA6juR5: https://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20100924065607AA6juR5 Castro, G. R. (23 de 03 de 2011). http://tratamientoambiental.blogspot.pe/2011/03/cascara-debanano-purificaria-el-agua.html. Obtenido de http://tratamientoambiental.blogspot.pe/2011/03/cascara-de-banano-purificaria-elagua.html: http://tratamientoambiental.blogspot.pe/2011/03/cascara-de-bananopurificaria-el-agua.html Dario. (15 de 05 de 2013). http://diariocorreo.pe/ciudad/mineras-contaminan-rio-santa346722/. Obtenido de http://diariocorreo.pe/ciudad/mineras-contaminan-rio-santa346722/ Uchoa, C. (28 de 07 de 2013). http://armonicosdeconciencia.blogspot.pe/2013/07/cascara-deplatano-para-limpiar-agua.html. Obtenido de

http://armonicosdeconciencia.blogspot.pe/2013/07/cascara-de-platano-para-limpiaragua.html: http://armonicosdeconciencia.blogspot.pe/2013/07/cascara-de-platanopara-limpiar-agua.html