Remoción de arsénico por medio de carbón activado modificado con nanoparticulas de hidro(óxidos) de hierro.

Abstract

"La presencia de arsénico en aguas subterráneas destinadas al consumo humano es un problema que afecta a millones de personas en el mundo. La exposición crónica a este contaminante está asociada a diversos padecimientos como arsenicosis y diversos tipos de cáncer. En México, la presencia de arsénico está registrada en los acuíferos de Coahuila, Chihuahua, Durango, Guanajuato, San Luis Potosí y Zacatecas donde las concentraciones superan la concentración máxima permisible establecida en la NOM-127-SSA1-1994. La literatura reporta la remoción de arsénico mediante el uso de carbón activado o hidróxidos de hierro; sin embargo, pocos autores reportan el uso de carbón activado modificado con nanopartículas de hidro(óxidos) de hierro para remover arsénico. El objetivo de esta investigación fue evaluar la capacidad y cinética de adsorción de arsénico, en sistemas en lote, utilizando diferentes carbones activados modificados (F400-M, CAP-M, CAZ-M, estos últimos producidos a partir de bagazo de Agave salmiana) con nanopartículas de hidro(óxido) de hierro para remover As(V) presente en agua a bajas concentraciones. Se realizaron isotermas de adsorción empleando concentraciones bajas de arsénico (<1 ppm), y se varió el pH de la solución (6, 7, 8) y la temperatura (25°C y 35°C) para evaluar la influencia de estos parámetros en la capacidad de adsorción. También se evaluó el efecto de competencia de aniones sobre la capacidad de adsorción de As(V) utilizando agua natural proveniente de un pozo local. Posteriormente se determinaron las cinéticas de adsorción de arsénico utilizando una canastilla rotatoria acoplada a un reactor de 1L bajo las siguientes condiciones: 25 °C, 300 min-1, pH inicial de la solución de 7, concentración inicial de As(V) de 50 y 500 μgL-1, durante un tiempo de 100 min. Los resultados obtenidos indicaron que el F400-M posee una capacidad de adsorción de arsénico (1250 μgAs mg-1 carbón) superior a la del CAZ-M (526 μgAs mg-1 carbón) y CAP-M (370 μgAs mg-1 carbón)."

"The presence of arsenic in groundwater is a problem around the world that affects millions of people. Chronic exposure to this pollutant is associated with several conditions such as arsenicosis and different kinds of cancer. In Mexico, arsenic is found in the aquifers of Coahuila, Chihuahua, Durango, Guanajuato, San Luis Potosi and Zacatecas, where its concentration exceeds the permissible level established in NOM-127-SSA1-1994. Literature reports indicate arsenic removal using activated carbon or iron hydroxide, but few authors report the arsenic removal by modified activated carbons with iron hydro(oxide) nanoparticles. The goal of this study was to evaluate the arsenic adsorption capacity and kinetics in batch systems, using different modified activated carbons (F400-M, CAP-M, and CAZ-M: the last two produced from Agave salmiana bagasse) with iron hydro (oxide) nanoparticles. Adsorption isotherms were determined at low concentrations of As(V) (<1 ppm), different pHs (6, 7, 8) and temperatures (25 °C and 35 °C) to evaluate the influence of these parameters on the adsorption capacity. Also, the competition effect of anions on the adsorption capacity of As(V) was evaluated using groundwater from a local well. A rotating basket attached to a 1L reactor was used to determine the arsenic adsorption kinetics under the following conditions: 25 °C, 300 min-1, initial pH 7, and different initial arsenic concentration (50 and 500 ppb) for 100 min. The results indicated that F400-M had a higher arsenic adsorption capacity (1250 μg g-1) than CAZ-M (526μg g-1) and CAP-M (370 μg g-1), respectively."