Inmovilización de oxihidróxidos de lantano sobre carbón activado para incrementar su capacidad de remoción de fluoruros del agua

Abstract

"El flúor es beneficioso para la salud humana a una concentración de 0.7 mg L-1, pero se considera peligroso cuando es ingerido a concentraciones superiores a 1.5 mg L-1, el cual es el límite recomendado por la Organización Mundial de la Salud (OMS). La contaminación del agua por fluoruros es un problema que se encuentra presente a nivel mundial. Por lo tanto, se requiere invertir en el desarrollo de nuevos materiales y tecnología más eficientes para la remoción de contaminantes prioritarios. El objetivo de esta investigación fue anclar óxidos de lantano sobre un carbón activado granular (CAG) comercial para remover fluoruros presentes en el agua. El CAG modificado con lantano se caracterizó mediante FT-IR, XRD, SEM, distribución de pKa´s y punto de carga cero (PCC) con la finalidad de elucidar el posible mecanismo de anclaje del lantano sobre la superficie del carbón activado y el mecanismo de adsorción de fluoruros en el carbón modificado. realizaron experimentos de adsorción en batch para estudiar el efecto del pH, de la presencia de aniones co-existentes, y la capacidad máxima de adsorción en solución acuosa. Los resultados mostraron que la capacidad de adsorción del carbón modificado con lantano (CAG-La) aumentó 5 veces con respecto al CAG comercial a una concentración inicial de F- de 20 mg L-1, a pH 7 y 25 °C. La presencia de aniones co-existentes no tiene ningún efecto en la capacidad de adsorción del fluoruro a concentraciones menores de 30 mg L-1."

"Fluoride is beneficial to humans health at a concentration of 0.7 mg L-1, but it is considered dangerous when ingested at concentrations above 1.5 mg L-1, which is the limit concentration recommended by the World Health Organization (WHO). Water pollution by fluorides occurs in many places around the world. Therefore, more efficient materials and technology are required to overcome this environmental problem. The objective of this research was to anchor lanthanum oxides on a commercial granular activated carbon (GAC) to remove fluorides from water. The modified GAC was characterized by FT-IR, XRD, SEM, pKa’s distribution, and point of zero charge (PZC) in order to suggest how lanthanum anchors on the activated carbon surface and also to propose the fluoride adsorption mechanism on the modified carbon. Adsorption experiments were carried out in batch to study the effect of pH, presence of co-existing anions, and the maximum adsorption capacity in aqueous solution. These results showed that the adsorption capacity of the modified carbon (GAC-La) increased 5 times compared to the commercial GAC at an initial concentration of 20 mg L-1 of F- at pH 7 and 25° C. Finally, the presence of co-existing anions has no effect on the fluoride adsorption capacity at concentrations below 30 mg L-1."