Los residuos de cromo hexavalente y sus compuestos se originan en industrias tales como la fabricación de coches, el refino del petróleo, el tratamiento de superficies, la preparación de cromato, las industrias de fertilizantes y las industrias que emplean componentes de Cr(VI) como inhibidores de la corrosión. Los compuestos derivados del Cr(VI) son muy contaminantes, tienen un efecto altamente oxidante y facilidad para penetrar en membranas biológicas, además de ser cancerígenos para los seres humanos y los animales. La presente Tesis Doctoral que tiene por título "Tratamiento de disoluciones que contienen cromo hexavalente mediante electrocoagulación con ánodos de hierro" se centra en la posibilidad de eliminar el cromo hexavalente de aguas residuales mediante el proceso de electrocoagulación. La electrocoagulación (EC) es un método electroquímico eficaz y simple para tratar agua contaminada de varios orígenes por sus diversos beneficios, incluyendo la compatibilidad ambiental, la versatilidad, el rendimiento, la seguridad y los bajos costes. En este proceso, los agentes coagulantes son generados por electro-oxidación del ánodo de sacrificio, el cual se disuelve debido a la aplicación de una diferencia de potencial, produciendo precursores activos de coagulante. El tratamiento se lleva a cabo sin la adición de ningún coagulante o floculante químico. El objetivo fundamental de la presente tesis doctoral es estudiar, de forma detallada, los parámetros que influyen en el proceso de eliminación de cromo hexavalente (Cr(VI)) mediante la técnica de electrocoagulación (EC) con ánodos de hierro. En concreto se estudia el efecto del pH, la concentración de NaCl, la agitación del reactor, la densidad de corriente aplicada, laconcentración inicial de Cr(VI), la onfiguración de los electrodos y el número de electrodos utilizados para la eliminación del cromo hexavalente procedente de aguas de lavado de industrias de tratamiento de superficies mediante electrocoagulación. / Arroyo Núñez, MG. (2011). Tratamiento de disoluciones que contienen cromo hexavalente mediante electrocoagulación con ánodos de hierro [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/11931

Tesis por compendio / [EN] In this PhD Thesis, the application of two non conventional techniques (saline solutions and electric fields) to clean ultrafiltration membranes that were previously fouled with whey model solutions was investigated. In addition, the membrane fouling caused by the different model solutions was studied as well. This fouling was characterised by fitting different semi-empirical mathematical models to the experimental data of permeate flux evolution with time. Experiments were performed at a laboratory scale with four ultrafiltration membranes of different material (ceramic and organic) and molecular weight cut-off (5, 15, 30 and 50 kDa) and three different whey model solutions consisting of aqueous solutions of bovine serum albumin (BSA), BSA with CaCl2 and whey protein concentrate (WPC). Each experiment was divided in four steps: fouling with the model solution, first rinsing, cleaning and second rinsing. Experimental conditions during the first stage were the same in all the cases, so that it could be determined the influence of the experimental conditions during the cleaning step (type of saline solution, salt concentration, cleaning solution temperature, crossflow velocity and potential of the electric field) on the cleaning efficiency. The mathematical models considered were the Hermia's models adapted to crossflow filtration, a combined model based on Hermia's equations of complete pore blocking and cake formation and a resistance-in-series model. The results obtained during the fouling step demonstrated that the mathematical models used were able to predict with high accuracy the permeate flux decline with time. The value of the model characteristic parameters and the fouling mechanisms mainly responsible for that decline were determined. Regarding the cleaning experiments for the membranes used, the results indicated that both, saline solutions and electric fields, were effective techniques to recover the membrane permselective properties when an optimal salt concentration range was considered. / [ES] En la presente Tesis Doctoral se investigó la aplicación de dos técnicas no convencionales (disoluciones salinas y campos eléctricos) para limpiar membranas de ultrafiltración que previamente habían sido ensuciadas con disoluciones modelo de lactosuero. Además, se estudió el ensuciamiento de las membranas causado por las diferentes disoluciones ensayadas, caracterizando el mismo mediante el ajuste de distintos modelos matemáticos semi-empíricos a los resultados experimentales de variación de la densidad de flujo de permeado con el tiempo. Los ensayos se realizaron a escala de laboratorio con cuatro membranas de ultrafiltración de diferente material (cerámicas y orgánicas) y umbral de corte molecular (5, 15, 30 y 50 kDa) y con tres disoluciones modelo de lactosuero consistentes en disoluciones acuosas de seroalbúmina bovina (BSA), BSA con CaCl2 y concentrado de proteínas de lactosuero (WPC). Cada ensayo fue dividido en cuatro etapas: ensuciamiento con la disolución modelo, primer aclarado, limpieza y segundo aclarado. Las condiciones experimentales durante la primera etapa fueron las mismas en todos los casos, para poder evaluar la influencia de las condiciones experimentales durante la etapa de limpieza (tipo de disolución salina, concentración de sal, temperatura de la disolución, velocidad tangencial y potencial de campo eléctrico aplicado) en la eficacia del proceso de limpieza. Los modelos matemáticos considerados fueron los modelos de Hermia adaptados a flujo tangencial, un modelo combinado basado en las ecuaciones de Hermia de bloqueo completo de poros y formación de torta y un modelo de resistencias en serie. Los resultados obtenidos durante la etapa de ensuciamiento demostraron que los modelos matemáticos utilizados son capaces de predecir con una elevada exactitud el descenso de la densidad de flujo de permeado con el tiempo, determinándose el valor de los parámetros característicos de dichos modelos y los mecanismos de ensuciamiento responsables principalmente de dicho descenso. En cuanto a los ensayos de limpieza de las membranas utilizadas, los resultados indicaron que tanto las disoluciones salinas como los campos eléctricos son técnicas efectivas para recuperar las propiedades permselectivas de las membranas, utilizando un intervalo de concentración de sal óptimo. / [CA] En la present Tesi Doctoral es va investigar l'aplicació de dues tècniques no convencionals (dissolucions salines i camps elèctrics) per a netejar membranes d'ultrafiltració que prèviament havien sigut embrutades amb dissolucions model de sèrum de llet. A més, es va estudiar l'embrutament de les membranes causat per les diferents dissolucions assajades, caracteritzant el mateix mitjançant l'ajust de distints models matemàtics semi-empírics als resultats experimentals de variació de la densitat de flux de permeat amb el temps. Els experiments es realitzaren a escala de laboratori amb quatre membranes d'ultrafiltració de diferent material (ceràmiques i orgàniques) i umbral de tall molecular (5, 15, 30 i 50 kDa) i amb tres dissolucions model de sèrum de llet consistents en dissolucions aquoses de seroalbúmina bovina (BSA), BSA amb CaCl2 i concentrat de proteïnes de sèrum de llet (WPC). Cada experiment fou dividit en quatre etapes: embrutament amb la dissolució model, primer aclarat, neteja i segon aclarat. Les condicions experimentals durant la primera etapa van ser les mateixes en tots els casos, per a poder evaluar la influència de les condicions experimentals durant l'etapa de neteja (classe de dissolució salina, concentració de sal, temperatura de la dissolució, velocitat tangencial i potencial de camp elèctric aplicat) en l'eficàcia del procés de neteja. Els models matemàtics utilitzats varen ser els models d'Hermia adaptats a flux tangencial, un model combinat basat en las equacions d'Hermia de bloqueig complet de porus i formació de torta i un model de resistències en serie. Els resultats obtinguts durant l'etapa d'embrutament demostraren que els models matemàtics utilitzats són capaços de predir amb una elevada exactitud el descens de densitat de flux de permeat amb el temps, determinant-se el valor dels paràmetres característics dels citats models i els mecanismes d'embrutament responsables principalment del citat descens. En quant als experiments de neteja de les membranes utilitzades, els resultats indicaren que tant les dissolucions salines com els camps elèctrics són tècniques efectives per a recuperar les propietats permselectives de les membranes, utilitzant un interval de concentració de sal òptim. / Corbatón Báguena, MJ. (2015). Limpieza de membranas de ultrafiltración aplicadas en la industria alimentaria por medio de técnicas no convencionales y caracterización del ensuciamiento de las membranas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/54841 / Premios Extraordinarios de tesis doctorales / Compendio

Los materiales compuestos de matriz polimérica representan una interesante alternativa para el diseño de equipamiento y aplicaciones estructurales. Las atractivas propiedades de polímeros termoestables reforzados con fibras de vidrio han despertado gran interés al tratarse de materiales con precio competitivo, buenas características mecánicas, excelente relación resistencia-peso, buen comportamiento frente a la corrosión y reducido mantenimiento. Actualmente, se encuentran presentes en sectores tan exigentes como el aerospacial; el transporte aéreo, terrestre y naval; ocio y deporte de alta competición. El sector de la ingeniería civil ha mostrado un creciente interés por este tipo de materiales, para estructuras primarias, restauración y como material de refuerzo del hormigón. En la industria química encontramos estos materiales en contacto prolongado con medios químicos en: tuberías, canalizaciones, depósitos de almacenamiento, etc. Por tanto, cuestiones relativas al comportamiento en servicio, durabilidad del material y determinación de los mecanismos responsables de su degradación y deterioro en servicio, constituyen los objetivos de esta investigación. En esta tesis se emplearon resinas de poliéster ortoftálico y viniléster de bisfenol A, reforzadas con fibra de vidrio tipo E con tres diferentes disposiciones, obteniendo los compuestos mediante un proceso de laminación manual. Se evaluó el efecto de la degradación mediante su inmersión en cuatro medios de diferente naturaleza: agua, solución salina, hidróxido sódico e hipoclorito sódico, llevando a cabo el estudio para tiempos largos y reales de exposición sin recurrir a ensayos acelerados, de forma que simulara el comportamiento real en servicio del material. La evaluación de su comportamiento mecánico es una de las prioridades en cualquiera de sus numerosas aplicaciones, por ello, la resistencia química del compuesto se convierte en una característica crítica en aplicaciones que requieran un contacto directo y prolongado con estos medios. Para el análisis de su comportamiento frente a la degradación se realizó la caracterización del comportamiento mecánico a flexión, tracción, impacto y dureza. Se determinó la variación de masa con el tiempo de exposición. Se efectuó un análisis de la morfología de su fractura mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y se emplearon técnicas de análisis térmico como MDSC y TGA, para el análisis de los mecanismos implicados junto al estudio superficial de los compuestos en las diferentes etapas de la investigación. La respuesta mecánica con el tiempo de inmersión, permite proponer un modelo predictivo del comportamiento mecánico de acuerdo a un modelo exponencial decreciente, con excelentes niveles de correlación. Estableciendo que la degradación más severa se produce por inmersión en disoluciones de pH más elevado, alcalinas, y donde los mecanismos de hidrólisis de los grupos éster de las cadenas de la resina, la lixiviación de pequeños fragmentos solubles, el ataque a la fibra de refuerzo y el deterioro de la unión en la interfase son los responsables de que la disolución acuosa de NaOH sea la más agresiva de todas las investigadas. / Sahuquillo Navarro, O. (2012). Estudio de la degradación de materiales compuestos base poliéster reforzados con fibra de vidrio en medios neutros y alcalinos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/15191

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En esta tesis desarrollamos métodos híbridos clásico-cuánticos para el estudio de la relajación vibracional de moléculas en disolución. En estos tratamientos se realiza una descripción cuántica de la vibración del soluto, mientras que el resto de grado de libertad se describen clásicamente. Estos métodos superan las limitaciones inherentes a los tratamientos clásicos y permiten el análisis del flujo de energía entre el soluto y el disolvente. Hemos aplicado estas metodologías al estudio de la relajación vibracional de la molécula de yodo en xenón líquido y del ión cianuro en agua, analizando el papel del disolvente en las transiciones vibracionales del soluto. Nuestros resultados para estos sistemas, de naturaleza tan diferente, concuerdan bien con las medidas experimentales, lo que en ausencia de resultados teóricos exactos supone una valiosa prueba de la capacidad de estos métodos para el estudio de los procesos de relajación vibracional en líquidos. / In this thesis we have developed hybrid quantum-classical methods to study vibrational relaxation of molecules in solution. In these treatments a quantum description of solute vibration is done, while the other degrees of freedom are classically described. These methods overcome the inherent limitations of classical treatments and let us the analysis of energy flux between solute and solvent. We have applied these methodologies to study vibrational relaxation of iodine molecule in liquid xenon and cyanide ion in water, analyzing the role of the solvent in the vibrational transitions of the solute. Our results for these systems, of so different kind, agree well with experimental measures, what in absence of exact theoric results is a valious proof of the ability of these methods to study the vibrational relaxation processes in liquids.