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UTILIZACIÓN DE CARBONES VEGETALES MODIFICADOS PARA REMOVER ARSÉNICO DE AGUASAmalia Lara Bursztyn Fuentes1, Daniel Asens2, Yamila Grunblatt2, Pablo Maximiliano Arnal11Centro de Tecnología de Recursos Minerales y Cerámica (CETMIC). Camino Centenario y 506, Manuel B. Gonnet, La Plata, Provincia de Bs. As., Argentina (C.P: B1897ZCA). bursztyn@cetmic.unlp.edu.ar2 Instituto Biológico ?Dr. Tomás Perón?, Ministerio de Salud de Provincia de Buenos Aires, Av. Antártida Argentina, B1900, La Plata, Argentina.1. Introducción:Los carbones vegetales suelen ser sometidos a diferentes tipos de modificaciones para mejorar la capacidad de remoción de diversos contaminantes, entre ellos el arsénico [1]. El objetivo de este trabajo es estudiar comparativamente la capacidad de 6 materiales carbonosos (CV, A, B, C, D y E) de remover As(III) y As(V) de aguas artificialmente contaminadas en sistemas estancos en función de la relación sólido/líquido. Este estudio preliminar permitirá seleccionar los mejores materiales para realizar las pruebas a campo con aguas naturalmente contaminadas.2. Materiales y métodos:2.1 MaterialesCV: material de partida, carbón vegetal Kon-Tiki [2].A: carbón magnético, sintetizado como se presenta en el segundo trabajo.B: carbón tratado con HNO3 concentrado durante 3 horas a 80ºC.C: carbón tratado con KOH 20% p/p durante 3 horas a 80ºC.D: carbón tratado térmicamente a 900 ºC (rampa = 5°C min-1; meseta = 1 hora).E: carbón activado físicamente con CO2 (Tf = 900 ºC; rampa = 5 °C min-1; meseta = 1 hora; activación = 15 minutos a 25 ml min-1)2.2 Caracterización de los materialesSe realizó microscopía electrónica de barrido (MEB), difracción de rayos X (DRX), porosimetría por intrusión de mercurio e isotermas de sorción de N2. Previamente, las muestras se secaron en vacío a 200 °C por 2 horas.2.3 Ensayos de remoción de arsénico2.3.1 Preparación de las soluciones de arsénicoSe preparó una solución madre concentrada de 1000 ppm de As(III) a partir de As2O3 (Mallinckrodt, grado analítico) según la metodología establecida en la norma ASTM D2972 ? 15 [3]. Se preparó por dilución la solución de trabajo de 100 ppb. Para los ensayos con As(V), se utilizó un patrón comercial de 1000 ppm de As(V) (Merck, grado analítico) y se diluyó para obtener una solución de 100 ppb. 2.3.2 Preparación de los sistemas estancosSe pesó una masa fija de los materiales en botellas ámbar y se agregó el volumen correspondiente de solución 100 ppb de AsIII de manera tal de mantener la relación sólido-líquido en 5, 50, 100 y 150 g/L respectivamente. Las botellas se agitaron por 24 horas a temperatura ambiente (25 ºC) y luego se filtró el sólido con papel de filtro convencional y se almacenó el sobrenadante para su posterior medición. Este procedimiento se repitió con soluciones de 100 ppb de AsV. 2.3.3 Cuantificación de arsénicoPara la cuantificación de arsénico se realizó un pretratamiento de las muestras. En matraces de 25 ml se colocaron secuencialmente: 0,25 ml de HCl concentrado, se enrasó con la muestra y 0,3 g de cisteína (agente reductor). Luego de 24 horas de reposo se cuantificó utilizando un espectrómetro de emisión atómica de plasma por microondas.3. Resultados:Tanto a nivel macroscópico como microscópico, la morfología de los carbones modificados no difiere de la del carbón de partida, manteniéndose intacta la estructura botánica del precursor (Figura 1). Figura 1. Imágenes de SEM de los materiales modificados. Arriba (de izquierda a derecha): carbón Kon-Tiki (CV), carbón magnético (A), carbón activado con HNO3 (B). Abajo (de izquierda a derecha): carbón activado con KOH (C), carbón activado a 900ºC (D) y carbón activado con CO2 (E). Escala: 20-50 μm.Según el DRX, tanto el material de partida (CV) como D y E presentan calcita (Código: 00-047-1743). El material A presenta óxidos de hierro (Códigos: 01-072-0469, 01-075-0033, 00-039-1346) (Figura 2).Figura 2. DRX para el material de partida (CV) y los materiales modificados (A: carbón magnético, B: tratamiento ácido, C: tratamiento alcalino, D: tratamiento térmico control y E: activación física con CO2). Condiciones: equipo Philips PW-3710 con radiación Cu-Kα (λ=0,154 nm) a 35 kV y 40 mA. Tabla 1. Superficie específica, volumen de microporos (método α-plot) y volumen total de poros obtenido a partir de las isotermas de sorción de N2 y la porosimetría.MaterialSBET (m2 g-1)Vmicro (cm3 g)Vtotal (cm3 g)CV3580,082,02A5980,112,14B5760,152,06C3180,062,16D3830,081,84E6810,152,47Algunos de los materiales modificados permitieron remover AsIII y AsV debajo del nivel guía establecido por la OMS (10 μg.L-1) bajo alguna relación sólido/líquido entre 5 g.L-1 y 150 g.L-1 (Figura 3). Figura 3. Concentración remanente de AsIII (izq.) y AsV (der.) para el material de partida (CV) y los 5 materiales modificados luego de 24 horas a diferentes relaciones sólido/líquido (5, 50, 100 y 150 g/L) (A: carbón magnético, B: tratamiento ácido, C: tratamiento alcalino, D: tratamiento térmico control y E: activación física con CO2). Las barras de error corresponden al desvío estándar (n = 2). La línea roja marca el nivel guía de As total recomendado por la OMS para agua potable (10 μg.L-1). 4. Conclusión:Es posible remover arsénico por debajo del nivel guía establecido con carbones vegetales modificados en sistemas estancos. Los materiales seleccionados, teniendo en cuenta la capacidad de remoción y la sencillez de su síntesis, serán probados en aguas naturalmente contaminadas.Referencias:[1]T. Sizmur, T. Fresno, G. Akgül, H. Frost, E. Moreno-Jiménez, Biochar modification to enhance sorption of inorganics from water, Bioresour. Technol. 246 (2017) 34?47. doi:10.1016/j.biortech.2017.07.082.[2]A.L. Bursztyn Fuentes, P.M. Arnal, REPRODUCIBILIDAD DE LA SÍNTESIS DE CARBÓN VEGETAL CON UN DISPOSITIVO NO CONVENCIONAL DENOMINADO HORNO ?KON-TIKI,? J. Argentine Chem. Soc. 103 (2016) 3?5. doi:10.1007/s40265-015-0389-7.[3]ASTM, Standard Test Methods for Arsenic in Water 1, Astm. (2015) 1?12. doi:10.1520/D2972-15.2.