Revista Científica Multidisciplinaria Arbitrada YACHASUN. Volumen 7, Número 13 (Ed. jul  dic. 2023) ISSN: 2697-3456  
Remoción de jabones en aceites neutralizados con aplicación de cenizas de cáscara de arroz.  
REMOCIÓN DE JABONES EN ACEITES NEUTRALIZADOS CON  
APLICACIÓN DE CENIZAS DE CÁSCARA DE ARROZ  
REMOVAL OF SOAPS IN NEUTRALIZED OILS WITH THE APPLICATION  
OF RICE HUSK ASHES  
1
2
Díaz-Campozano Edison Geovanny *; Palacios-Zambrano Jandry Javier ; Proaño-  
1
3
2
Molina Irma Enith ; Vera-Vera Ángel Ricardo ; Bosquez-Mestanza Angelita Leonor ;  
4
Mendoza-Pico Vicky Alejandra  
1
Universidad Técnica Estatal de Quevedo. Quevedo, Ecuador.  
2
Escuela Superior Politécnica Agropecuaria de Manabí Manuel Félix López. Calceta, Ecuador.  
3
Unidad Educativa Primero de Abril. Latacunga, Ecuador.  
4
Universidad de Jaén. Jaén, España.  
*Correo: ediazc2@uteq.edu.ec.  
Resumen  
La investigación tuvo como objetivo evaluar el porcentaje de remoción de jabones mediante la  
aplicación de cenizas de cascarilla de arroz en aceites de neutralización del proceso de refinación  
caustica de aceite de soya. Se aplicó un diseño experimental en DCA con arreglo factorial de 23,  
los factores estudiados fueron: concentración del adsorbente, tiempo y temperatura, mientras  
que la variable respuesta fue el porcentaje de remoción de jabón expresado como oleato de  
sodio, los experimentos se realizaron por duplicado. La unidad experimental fue 100 g de aceite  
por tratamiento. Se empleó un análisis de varianza al 5% de significación. Los resultados  
demostraron que el tratamiento 1 (concentración de ceniza 0.4 %, tiempo 20 min y temperatura  
9
0 °C) con una remoción de 80.57 % obtuvo la mejor respuesta. Para el factor tiempo p>0.05 no  
tiene mayor influencia sobre la variable de salida, mientras que los factores concentración del  
adsorbente, temperatura y su interacción demostró un p<0.05 en la remoción de jabones.  
Palabras claves: adsorbente, sílice, aceite neutralizado, cascarilla de arroz.  
Abstract  
The objective of the research was to evaluate the percentage of soap removal through the  
application of rice husk ashes in neutralization oils from the caustic refining process of soybean  
oil. An experimental design was applied in DCA with a factorial arrangement of 23, the factors  
studied were: adsorbent concentration, time and temperature, while the response variable was  
the percentage of soap removal expressed as sodium oleate, the experiments were conducted in  
duplicate. The experimental unit was 100 g of oil per treatment. An analysis of variance at 5%  
significance was used. The results showed that treatment 1 (ash concentration 0.4 %, time 20  
min and temperature 90 °C) with a removal of 80.57 % obtained the best response. For the time  
factor p>0.05 has no major influence on the output variable, while the factors adsorbent  
concentration, temperature and their interaction showed a p<0.05 in the removal of soaps.  
Keywords: adsorbent, silica, neutralized oil, rice husk.  
Información del manuscrito:  
Fecha de recepción: 25 de enero de 2023.  
Fecha de aceptación: 02 de marzo de 2023.  
Fecha de publicación: 10 de julio de 2023.  
28  
Díaz-Campozano et al. (2023)  
2019), la cantidad de cascarilla que  
1. Introducción  
se genera, año tras año, puede  
superar las 100.000 ton/año, con el  
agravante, que, por su baja  
degradabilidad natural, se acumula  
En los últimos años, se han  
presentado novedades en la forma  
en que los aceites vegetales se  
refinan (Salazar, 2019), en el aceite  
de soya, por ejemplo, se ha  
en el ambiente, llevando  
a
condiciones extremas (Prada &  
Cortés, 2010).  
implementado  
el  
refinamiento  
cáustico modificado o refinado de  
sílice (eliminación del lavado con  
agua), donde se elimina el lavado  
convencional con agua por la adición  
de arcillas naturales ricas en sílice  
para eliminar el jabón y otras trazas  
de metales del aceite refinado  
Por lo tanto, se han propuesto  
distintas alternativas para su uso  
como biocombustible (Altamirano,  
2021; Bastidas & Vera, 2020), por su  
poder  
calorífico  
600  
de  
aproximadamente  
BTU/lb,  
inferior al del fuel oil, pero por su  
composición, la cual contiene  
alrededor del 20% de cenizas, se  
dificulta su combustión (Arteaga,  
(
Callagua, 2019; Farr & Proctor,  
014).  
2
En el Ecuador según datos del INEC  
2018) se alcanzó una superficie  
(
2
020; Cemargo, 2005; Ramón et al.,  
018).  
labor agropecuaria de 5.3 millones  
de hectáreas con una producción de  
caña de azúcar, banano, palma  
africana, arroz, papa y maíz duro  
seco. Se produjeron 1.1350.093  
toneladas métricas de arroz, la  
mayor superficie sembrada en todo  
el país fue de 300.853 ha,  
concentrándose el 72,7% de esa  
producción en la provincia del  
Guayas.  
2
La CA está constituida por celulosa y  
sílice (Zambrano et al., 2021),  
además, se trata de una fuente  
biológica de silicato en forma de  
tridimita y cristobalita, elementos que  
una vez incinerada la CA resultan en  
una matriz amorfa rica en silicatos  
(Yoon et al., 2011).  
La presencia de sílice dentro de la  
estructura de la CA se conoce desde  
La cascarilla de arroz (CA) es uno de  
los residuos más importantes de la  
producción de arroz (Naveda et al.,  
1938, este contenido de sílice  
presente en diferentes partes de la  
29  
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Remoción de jabones en aceites neutralizados con aplicación de cenizas de cáscara de arroz.  
planta (raíz, tallo, hojas, cáscara o  
vaina) varía entre 2.63 y 13.3%,  
presentándose en mayor cantidad  
con respecto a la parte orgánica en  
la cáscara del grano de arroz, la CA  
al ser sometida a calcinación  
produce una alta cantidad de ceniza  
lo muestra la tabla 1; esta  
composición comparada con arcillas  
comerciales de uso para refinación  
de mayor  
presencia del compuesto de interés  
SiO como adsorbente. Una arcilla o  
aceites,  
muestran  
2
tierra blanqueadora típica tiene la  
siguiente composición aproximada:  
(
Zambrano et al., 2021), entre 13 y  
9% del peso inicial, la cual está  
compuesta principalmente por sílice,  
7-97% (Rodríguez et al., 2014).  
2
70% SiO  
2
, 2% MgO, 15% Al  
2 3  
O , 1%  
CaO, 4% Fe  
2 3  
O
y -7% de pérdida por  
8
calcinación (Bockisch, 2015; Bui et  
al., 2020).  
Estudios  
han  
reportado  
la  
composición mineral de la CA como  
Tabla 1. Composición química de la ceniza de cascarilla de arroz  
Componentes  
%
Ceniza de sílice (SiO  
Oxido de calcio (CaO)  
2
)
94.10  
0.55  
0.95  
2.10  
0.11  
0.06  
0.05  
0.05  
0.12  
1.82  
100  
Oxido de magnesio (MgO)  
Oxido de potasio(K  
2
O)  
Oxido de sodio (Na  
Sulfatos  
2
O)  
Cloruro  
Oxido de titanio (TiO  
2
)
Oxido de aluminio (Al  
Otros componentes (P O F O )  
2 5 2 3  
2 3  
O )  
Total  
Fuente: Prada & Cortés (2010).  
refinación caustica de aceites  
vegetales.  
Esta investigación buscó proponer la  
aplicación de ceniza de CA como un  
agente de adsorción de jabones en  
el proceso de neutralización de  
2. Metodología  
aceites  
vegetales  
para  
la  
Lai et al. (2015) mencionan que  
existen 5 etapas de refinado. La  
tercera etapa de “Neutralización de  
disminución de su concentración  
antes del proceso de blanqueo en la  
30  
Díaz-Campozano et al. (2023)  
ácidos grasos libres con un ligero  
exceso de hidróxido sódico, seguido  
de la eliminación por lavado de los  
agua destilada caliente hasta  
alcanzar un valor de pH neutro, que  
se necesitaba para el estudio.  
jabones  
y
de los fosfolípidos  
2.2. Métodos analíticos  
hidratados”, para el estudio se  
determinó el contenido de jabón  
Se caracterizó la ceniza de CA por  
espectrofotometría infrarroja IR, el  
equipo que se utilizó para identificar  
las bandas correspondientes a los  
modos vibracionales de tención de  
los enlaces oxido de silicio fue FT-IR  
marca Thermo Scientific, modelo  
Nicolet iS10.  
(expresado como oleato de sodio)  
del aceite que proviene de este  
proceso, para su posterior remoción  
y tratamiento con el adsorbente  
propuesto.  
2.1. Preparación  
del  
adsorbente  
La determinación del contenido de  
jabón expresado como oleato de  
sodio se cuantifico según el método  
descrito por AOCS (1997).  
La CA se obtuvo de la piladora de  
arroz “6 de diciembre” del cantón  
Rocafuerte, provincia de Manabí.  
La ceniza de CA se obtuvo al  
someter la muestra a incineración a  
2.3. Diseño experimental  
6
00 °C en una mufla por un período  
Este trabajo se realizó mediante un  
diseño experimental con arreglo  
factorial 23, los factores estudiados  
de 120 min, de esta manera se logró  
la incineración total de la CA. El  
método utilizado fue basado en lo  
descrito en la INEN (2013).  
fueron:  
concentración  
(A), tiempo  
del  
adsorbente  
(B),  
temperatura (C), mientras que la  
variable de respuesta fue el  
porcentaje de remoción de jabones,  
todos los experimentos se realizaron  
por duplicado, utilizando 100 g de  
aceite neutralizado. En la tabla 2 se  
Se realizó la medición del pH de la  
ceniza de CA al 10% (p/v) como lo  
indica Yoon et al. (2011), pesando 2  
gramos de ceniza en 20 ml de agua  
destilada, se agita por 15 minutos  
luego se filtra y se mide el potencial  
de hidrogeno del agua. Al tener pH  
básico se procedió a lavarla con  
detallan los factores  
respectivos niveles.  
y
sus  
31  
Revista Científica Multidisciplinaria Arbitrada YACHASUN. Volumen 7, Número 13 (Ed. jul  dic. 2023) ISSN: 2697-3456  
Remoción de jabones en aceites neutralizados con aplicación de cenizas de cáscara de arroz.  
El porcentaje de remoción de  
jabones se determinó aplicando la  
siguiente fórmula.  
después del tratamiento. En este  
trabajo se empleó el análisis de  
varianza y la prueba de múltiples  
rangos de Tukey, con la ayuda del  
programa estadístico Statgraphics  
XVI.  
Cꢀ−Cf  
x100% (Ec. 1)  
Cꢀ  
%
remoción =  
Donde; Ci es la concentración inicial  
de jabón y Cf la concentración  
Tabla 2. Factores y niveles del diseño factorial 23 para el proceso de adsorción  
Factores  
Nivel -  
Nivel +  
Concentración del adsorbente (%) (A)  
0.4  
0.6  
Tiempo de contacto (min) (B)  
Temperatura (°C) (C)  
20  
90  
30  
110  
%,  
según  
las  
pruebas  
de  
3. Resultados y discusión  
caracterización realizadas. En las  
figuras 1 y 2 se aprecian los  
resultados obtenidos después de la  
calcinación y lavado del adsorbente.  
3
.1. Rendimiento  
obtención  
en  
la  
del  
adsorbente  
Los porcentajes de ceniza de la CA  
fueron: 17.67, 17.41, 17.52 y 17.27  
Figura 1. Ceniza de arroz, A cascarilla de arroz calcinada  
32  
Díaz-Campozano et al. (2023)  
Figura 2. Ceniza de arroz, B ceniza lavada y neutra  
Si y la existencia de la capa  
tetraédrica silica que se atribuye a la  
banda próxima ~800 cm-1 y se  
corrobora con la disminución de la  
El espectro infrarrojo de la ceniza de  
CA tratada y neutra, que se muestra  
en la figura 3, presenta bandas  
típicas relacionadas con sílice  
-1  
banda ~ 500 cm , correspondiente a  
la deformación Si-O-Si.  
2
(SiO ), la banda máxima desplazada  
-
1
hacia ~1100 cm indica tensión de  
modos de vibración del enlace Si-O-  
Figura 3. Espectro de FT-IR correspondiente a la ceniza de cascarilla de arroz tratada y neutra  
valores-P prueban la significancia  
El análisis de varianza ANOVA (tabla  
estadística de cada uno de los  
3), permite evidenciar que los  
33  
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Remoción de jabones en aceites neutralizados con aplicación de cenizas de cáscara de arroz.  
factores. Puesto que 3 valores p<  
.05, estos factores tienen un efecto  
estadísticamente significativo sobre  
remoción con un 95% de nivel de  
confianza. En este caso, la  
0
concentración de adsorbente (A), la  
temperatura de tratamiento (C) y la  
interacción entre estos factores (AB).  
%
Tabla 3. Análisis de varianza para % de remoción de jabones  
Factores  
A) Concentración del adsorbente  
B) Tiempo de contacto  
Valor-p  
0.0084*  
0.2766  
0.0009*  
(
(
(
C) Temperatura  
Interacciones  
AB  
AC  
BC  
0.4568  
0.0497*  
0.1637  
influencia sobre la variable de  
respuesta.  
De acuerdo al análisis de varianza,  
se rechaza la hipótesis de igualdad  
de medias para los factores  
En la tabla 4, se aprecian los  
porcentajes promedios de remoción  
de las dos réplicas obtenidas  
después de cada tratamiento, donde  
se observa el porcentaje de  
remoción del 80.57%.  
concentración  
y
temperatura,  
mientras que para la variable tiempo  
se acepta la hipótesis de igualdad,  
en esta se observa que comparten  
una misma categoría en los grupos  
homogéneos, y no tiene mayor  
Tabla 4. Diseño factorial 23 del % remoción de jabones  
Corrida Factor A Factor B Factor C %Remoción  
1
2
3
4
5
6
7
8
0.4  
0.4  
0.6  
0.4  
0.6  
0.6  
0.4  
0.6  
20  
30  
20  
30  
20  
30  
20  
30  
90  
110  
110  
90  
80.57  
79.65  
67.55  
77.32  
76.25  
67.54  
70.76  
78.41  
90  
110  
110  
90  
denotándose que la concentración  
de ceniza y la temperatura son  
significativos, la variable tiempo no  
En la figura 4, se observa la  
interacción entre los factores más  
significativos  
del  
diseño,  
34  
Díaz-Campozano et al. (2023)  
influyó en la remoción del jabón. En  
esta figura se aprecia que la  
temperatura de 90 °C juega un papel  
importante en la adsorción de  
jabones junto con la concentración  
de la ceniza de arroz (0.4 %).  
Gráfico de Interacciones  
7
7
7
7
7
6
6
9
7
5
3
1
9
7
TEMPERATURA  
9
0
1
10  
0
.4  
0.6  
CONCENTRACION  
Figura 4. Gráfico de interacciones entre los factores que tienen efectos significativos sobre la  
variable de respuesta  
coincide con lo reportado por Álvarez  
3.2. Discusión  
et al. (2020); Kou, (1999); Manique et  
al. (2012); Park et al. (2003).  
Existen resultados muy similares a  
los obtenidos en la presente  
En la tabla 4, se visualizan los  
porcentajes promedios de remoción,  
donde se destaca el mayor  
porcentaje de remoción del 80.57%,  
resultado que concuerda con  
Anchatuña et al. (2019) con 80.39%  
en aceites; se obtuvo a una  
concentración de 0.4 % de ceniza  
CA con un tiempo de contacto de 20  
minutos y una temperatura de 90 °C.  
Estas eficiencias de remoción se  
deben a las características químicas  
investigación  
referentes  
al  
porcentaje de cenizas con estudios  
realizados por Bui et al. (2020);  
Valverde et al. (2007); Vargas &  
Alvarado (2013); Zambrano et al.  
(
2021),  
donde  
evaluaron  
las  
características físico químicas de la  
CA.  
En el espectro infrarrojo de la ceniza  
de CA tratada y neutra se puede  
corroborar la disminución de la  
banda de la deformación Si-O-Si que  
35  
Revista Científica Multidisciplinaria Arbitrada YACHASUN. Volumen 7, Número 13 (Ed. jul  dic. 2023) ISSN: 2697-3456  
Remoción de jabones en aceites neutralizados con aplicación de cenizas de cáscara de arroz.  
y
morfológica de las cenizas  
Residuos Orgánicos. Revista  
evaluadas (Cárdenas, 2017).  
Como se aprecia en la figura 4, se  
pudo comprobar la significancia de la  
concentración de ceniza, además, la  
temperatura de operación altera la  
adsorción, en el análisis estadístico  
el factor tiempo no tiene mayor  
influencia sobre la variable de  
respuesta como lo ratifica Díaz  
Álvarez Trejos, A. K., Blanco  
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(2018).  
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Naranjo, D. M. (2019).  
Absorción de aceites y grasas  
en aguas residuales de  
lavadoras y lubricadoras de  
4
. Conclusiones  
La aplicación de ceniza de CA en los  
aceites neutralizados provenientes  
del proceso de refinación de  
vehículos  
absorbentes naturales. 3c  
Tecnología: glosas de  
innovación aplicadas a la  
utilizando  
caustica,  
mostró  
eficiencia  
significante en la tasa de remoción  
de jabones, obteniéndose valores  
mayores al 60% en todos los  
tratamientos, donde el tratamiento  
con la concentración de 0.4 % de  
ceniza CA con un tiempo de contacto  
de 20 minutos a una temperatura de  
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Method. Official Methods and  
Recommended Practices of  
the AOCS, 1.  
9
0 °C, obtuvo la mayor tasa de  
remoción de oleato de sodio con  
0,57%.  
8
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Prada, A., & Cortés, C. E. (2010). La  
descomposición térmica de la  
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Cedeño, U. E. (2021).  
Vargas, L., & Alvarado, P. (2013).  
Caracterización del  
Aprovechamiento  
de  
la  
subproducto cascarilla de  
arroz en búsqueda de  
posibles aplicaciones como  
materia prima en procesos.  
Revista Científica de la  
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sativa) para la obtención de  
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Deacidification effects of rice  
hull-based adsorbents as  
affected by thermal and acid  
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