Efecto del tratamiento en un adsorbente de bajo costo

AVILA, MARIA CECILIA; MONASTERIO, PILAR MICAELA; QUIROGA, MERCEDES BEATRIZ; RUIZ, MARÍA LUCÍA

Villa Mercedes

Jornada; Semana de la Ingeniería Semana FICA; 2022

Facultad de Ingeniería y Ciencias Agropecuarias

Uno de los problemas más graves a los que se enfrenta el mundo actualmente es la contaminación del medio ambiente. La emisión de residuos aumenta considerablemente cada año debido a que las necesidades de la humanidad van en ascenso. Sumado a esto, es la importancia de las industrias para el desarrollo de un país, las cuales generan productos o subproductos dañinos para el ambiente. La prioridad de abordar temas relacionados con los residuos de la industria textil radica en muchos factores, tales como la utilización de grandes cantidades de agua que normalmente se descarga como residuo, gran porcentaje de pérdidas de colorantes durante los procesos de fabricación y su impacto ecológico. Por este motivo es conveniente recoger, retener y tratar los efluentes procedentes de los diferentes procesos para amortiguar el efecto contaminante de un efluente y así recuperar el agua para reutilizarla. En este trabajo se propuso la modificación de una arcilla natural, una caolinita, para obtener un sólido adsorbente de bajo costo, y estudiar su comportamiento en la adsorción de un colorante catiónico como es el azul de metileno (AM). Las modificaciones fueron tratamiento térmico (calcinación a 600ºC) y activación ácida con H2SO4 (1M y 5M). Estas modificaciones fueron realizadas a la arcilla natural en forma individual, y también combinada en distinto orden de ejecución. De esta manera se obtuvieron siete sólidos, además de la arcilla natural, los cuales fueron sometidos a caracterizaciones físico-químicas, y luego probados como adsorbentes. La caolinita natural, es un sólido cristalino, y esa cristalinidad se ve afectada por el tratamiento térmico y por la activación ácida efectuada con concentración alta del ácido (5M). El tratamiento térmico conduce a la formación de metacaolinita, una fase que es mucho más susceptible al ataque ácido. La activación ácida con concentración 5M lixivia los iones aluminio y elimina los grupos hidroxilos. Mediante FTIR y TGA puede observarse que para concentraciones 1M de ácido el comportamiento es similar a la caolinita natural. El tratamiento térmico para formar metacaolinita seguido de la activación ácida con baja concentración, da lugar al sólido que muestra una gran área superficial y volumen de poro comparado con los otros sólidos. También se pudo observar que hay grupos OH- que han permanecido a pesar de la activación ácida. La gran disponibilidad de grupos da mayor capacidad de intercambio catiónico y mejores propiedades acido-base. La adsorción del AM sobre la caolinita modificada depende de varios parámetros tales como dosis de adsorbente, tiempo de contacto y concentración inicial del colorante. El tiempo de contacto favorece la retención del colorante por parte de la arcilla activada. A mayor tiempo de contacto mayor porcentaje de remoción del AM cualquiera sea la concentración inicial. La decoloración disminuye de la solución de AM cuando aumenta la concentración inicial, esto se debe a la saturación de la superficie de adsorción a altas concentraciones de colorante. El mejor solido adsorbente fue el que recibió el tratamiento térmico y posteriormente una activación ácida con concentración 1M. Por los resultados obtenidos en este estudio, se podría decir que el sólido propuesto presenta una buena capacidad de adsorción del AM. Debido a la disponibilidad, el bajo costo y la interesante capacidad de adsorción de la caolinita modificada, su utilización para la eliminación del colorante AM es muy prometedora.