Análisis experimental escala laboratorio para remoción de arsénico mediante electrocoagulación en aguas de consumo humano en Cocachacra 2022 - Tupayachi Pari, Pablo Francisco (2025)
La presente investigación, fue desarrollada en el laboratorio de electroquímica de la Facultad de Ciencias Naturales y Formales – Escuela Profesional de Química de la Universidad Nacional de San Agustín , su finalidad principal fue la construcción e implementación de un prototipo para el proceso de electrocoagulación a una escala de laboratorio para el tratamiento de arsénico inorgánico, tomando como muestra principal o punto de extracción en la localidad de Valle Arriba Distrito de Cocachacra – Provincia de Islay – Arequipa. El trabajo se basó en un diseño experimental de un reactor tipo Batch con un volumen de tratamiento de 2.00 litros. En este contexto, tanto el tiempo de tratamiento como la intensidad de corriente se consideraron como variables independientes para su estudio, junto con el porcentaje de reducción de arsénico, que actuó como la variable dependiente. La disposición de las placas metálicas como electrodos se llevó a cabo con una separación constante de 1.00 cm, utilizando hierro como material. La cantidad total de placas, determinada mediante cálculos geométricos, fue de 24, distribuidas equitativamente entre el ánodo y el cátodo. Se llevaron a cabo un total de 31 ensayos. Esta decisión se tomó con la intención de analizar de manera detallada la variación de estos parámetros al concluir el tratamiento mediante electrocoagulación. Para lo cual se consideró como variables clave para evaluar la efectividad el pH, la conductividad y la temperatura. De los resultados obtenidos por medio del análisis de varianza (ANOVA) se tiene que: el factor 'Tiempo' tiene un Cuadrado Medio (MSA) de 0.0028149 y un Estadístico F (Fo) de 5.43, lo que indica una influencia estadísticamente significativa en la remoción del arsénico. En contraste, el factor 'Intensidad de corriente' presenta un Cuadrado Medio (MSB) de 0.0007832 y un Estadístico F (Fo) de 1.51. La diferencia en los valores de F sugiere que el tiempo de tratamiento tiene una influencia más marcada y estadísticamente significativa en la remoción del arsénico en comparación con la intensidad de corriente. Específicamente, el valor de F para el tiempo es considerablemente más alto, lo que indica una mayor contribución en la variación de los resultados. Por último, se logró la máxima eficiencia con un porcentaje de remoción del 99.22% y una concentración promedio de arsénico final de 0.00107 mg/L o ppm. Este resultado excepcional se alcanzó mediante un tiempo de tratamiento de 60 minutos y una intensidad de corriente de 30.00 mA. No obstante, en busca de la optimización del proceso y considerando aspectos económicos, se evaluaron los costos asociados. El objetivo fue identificar no solo el punto de mayor tratamiento, sino también el más óptimo en el proceso de electrocoagulación para la remoción de arsénico. Este se logró con un tiempo de tratamiento de 45 minutos y una intensidad de corriente de 30.00 mA. En este punto, se obtuvo un porcentaje de remoción promedio del 93.88% y una concentración promedio final de 0.00837 mg/L o ppm de arsénico.