Cinética e isotermas de adsorción del arsénico (III) en solución acuosa mediante carbón activado con estructura nanoporosa obtenido de lodos orgánicos de aguas residuales

Abstract

El objetivo de la investigación fue estudiar el proceso de adsorción de iones de As (III) con carbón activado de estructura nanoporosa obtenido de lodos orgánicos de aguas residuales. La obtención del carbón activado se realizó mediante una activación química usando ZnCl2 y una activación térmica a 650 °C. Los ensayos de adsorción se realizaron colocando en contacto 16 g/l de carbón activado con soluciones de 0.247, 0.406, 0.564, 0.683 y 0.801 mg/l de As (III) en vasos precipitados de 1 l a un tiempo de 24 horas. Todos los ensayos fueron sometidos a una velocidad de agitación de 720 RPM, a temperatura de 28 °C ± 0.5 y al pH natural de las muestras en laboratorio, el cual fue 3. Los resultados de la caracterización de carbón indicaron que este adsorbente presentó una estructura nanoporosa con presencia de grupos funcionales (hidroxilo y carboxilo). En cuanto a los ensayos de adsorción de As (III), se determinó que el carbón activado logró reducir la concentración del metal hasta 0.004 mg/l, valor que está por debajo de los establecidos por la Organización Mundial de la Salud (OMS) para el consumo de agua. Finalmente se concluye que el carbón activado presentó una eficiencia de 98.4 % de adsorción de iones de As (III) y los datos experimentales mostraron un mayor ajuste al modelo de pseudo-segundo orden y a la isoterma de Freundlich, lo cual indica que el proceso de adsorción de As (III) se realiza en centros enérgicamente heterogéneos mediante una interacción físico-química entre el metal y el adsorbente.

Keywords

• adsorción
• arsénico
• carbón activado
• isotermas
• nanoporos