Adsorción de iones Cr(VI) sobre lechos adsorbentes calcinados con superficie de carga variable químicamente modificada

Abstract

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Adsorción de la dureza del agua sobre lechos de rocas volcánicas de Ecuador

“…La mineralogía obtenida en este estudio permite evidenciar que existen diferencias en la proporción de los metales comunes que se encuentran en ambos materiales, las rocas del volcán Tungurahua presentan un mayor contenido de Fe, Al, Ti, Mn, lo que puede favorecer la retención de la dureza del agua, debido a que los óxidos de estos metales contribuyen al fenómeno de adsorción por la formación de cargas variables dependientes del pH en las superficies de los materiales oxídicos (Márquez et al, 2020;Aragaw y Ayalew, 2019;Xu et al, 2016;Rueda et al, 2010). Además, estudios realizados con materiales lateríticos oxídicos indican que la retención de cationes (cobre, zinc, plomo, cromo, calcio), se ve favorecida por el contenido de elementos bivalentes y trivalentes que permiten cambiar la carga superficial, mejorando la adsorción de iones (Liu et al, 2020;Millán et al, 2019, Tan, 2011Alemayehu et al, 2011).…”

“…La discrepancia obtenida en los rendimientos de ambos materiales se debe principalmente, a las diferencias de la composición química de las rocas, que permiten al Tungurahua una mejor adsorción al tener mayor cantidad de óxidos de aluminio, hierro y titanio, en relación al material del Reventador. Resultados similares han sido reportados en la disminución de iones disueltos en el agua al usarse suelos de carga variable, ricos en óxidos anfóteros, aumentando su capacidad de adsorción con el contenido de elementos metálicos (Márquez et al, 2020;Prato et al, 2019;Xu et al, 2016;Rueda et al, 2010). Otros factores que pueden estar influyendo en el resultado obtenido, son la carga superficial de los materiales (pH positivo) y el área superficial BET, que afectan negativamente en la adsorción de la dureza, de allí que los rendimientos no superen el 25% (Tabla 1).…”

“…Para el material ígneo del Reventador, también, se observó incremento en la adsorción de la dureza del agua, llegando a 4.90 mgCa 2+ /g (41.6%), alcanzando el nivel de saturación después de percolar 5000 mL. Estos resultados indican que, la activación de los lechos mejora la reducción de la dureza del agua, debido a que la solución alcalina produce la deprotonación de los óxidos, generando cargas negativas que favorecen la adsorción catiónica (Márquez et al, 2020;Liu et al, 2020;Xu et al, 2016;Millán et al, 2009). Además, los resultados revelan que el sistema de adsorción es regenerable, sin perder efectividad, lo que indica la posibilidad de emplear soluciones alcalinas de fácil acceso y bajo costo para modificar las cargas superficiales de los lechos, incrementando su rendimiento y brindando una alternativa de aplicación de estos materiales en el tratamiento de aguas duras.…”

“…Similarmente, se han empleado rocas volcánicas para la retención de metales como cromo y cadmio, encontrando que son materiales prominentes para remover estos metales del agua dura (Alemayehu et al, 2011;Rueda et al, 2010). También, existen investigaciones con zeolitas naturales y modificadas (Liu, 2020;Zayed et al, 2017;Fu y Wang, 2011;Alemayehu et al, 2011), carbón activado (Dobrosz-Gómez et al, 2018Colpas et al, 2016;Rojas et al 2012;Moreno y Giraldo, 2008) y suelos lateríticos ricos en óxidos metálicos, que han demostrado la utilidad de los mismos en el tratamiento de aguas contaminadas con cationes y aniones disueltos, variando su eficiencia en función de las características morfológicas de los lechos adsorbentes, el contenido y tipo de mineral presente en estos materiales (Márquez et al, 2020;Prato et al, 2019;Millán et al, 2009Millán et al, , 2019.…”

Evaluación de materiales litológicos oxídicos como adsorbentes para el tratamiento de efluentes y aguas residuales.

“…La presencia de óxidos anfóteros en los MLO les permite generar cargas eléctricas superficiales que pueden manipularse dependiendo del pH del medio, lo que favorece la adsorción específica y no específica en su superficie, de cationes o aniones (Schlesinger & Bernhardt, 2020;Novikova & Belchinskaya, 2016;Qafoku, Van Ranst, Noble, & Baert, 2004). Varios autores han estudiado la adsorción de diversas especies químicas sobre los MLO logrando la retención de iones arseniato (Xu, Wang, Tiwari, & Wang, 2009), cromatos (Márquez, Millán, Prato, & La Cruz, 2020;Xu, Qafoku, Van Ranst, Li, & Jiang, 2016) y de metales transicionales como Cu 2+ ; Pb 2+ ; Cd 2+ y Zn 2+ (Carbonel, 2018;Millán et al, 2013, Andrade, Covelo, & Vega 2005; reacción que se lleva a cabo principalmente por el mecanismo de formación de enlaces covalentes (quimiadsorción) en la superficie oxídica del MLO, siendo una función del strength iónico del medio (Gu, Kang, Wang, Lichtfouse, & Wang, 2019;Novikova & Belchinskaya, 2016;Xu et al, 2016;Jiang, Xu, & Li, 2010).…”