Método de alta eficiencia para la remoción de As(V) por Fe3O4@AH

MELINA ZYSLER; ANA E. TUFO; CLAUDIA MARCHI; VIRGINIA DIZ

Cuidad Autónoma de Buenos Aires

Congreso; II Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología Ambiental y II Congreso Nacional de la Sociedad Argentina de Ciencia y Tecnología Ambiental. "Enfoques Interdiciplinarios para la sustentabilidad del ambiente"; 2015

Sociedad Argentina de Ciencia y Tecnología Ambiental

Método de alta eficiencia para la remoción de As(V) por Fe3O4@AHHigh performance method As(V) removal by Fe3O4@AHM. Zyslera; A.E. Tufob M.C. Marchia,c, , V. E. Diza(a) DQIAQF, FCEyN-UBA, CABA, Argentina mzysler@qi.fcen.uba.ar,(b) 3iA, UNSAM, 1428 Buenos Aires, Argentina, (c)CMA, FCEyN-UBA, CABA, Argentina.El arsénico (As) es uno de los contaminantes más nocivos de las aguas naturales. En ambientes oxidantes el As(V) es la especie mayoritaria. Actualmente se ha impulsado el desarrollo de nuevas tecnologías de remediación1,2, con el fin de proveer alternativas económicamente viables para su remoción. El uso de nanopartículas de magnetita (NPs Fe3O4) como material adsorbente del As resulta atractivo e innovador por sus características fisicoquímicas (alta área sup., grupos superficiales, propiedades magnéticas, etc.). Las NPs Fe3O4 poseen alta capacidad de remoción de As y fácil separación mediante la aplicación de campos magnéticos externos. Además su factible recubrimiento por grupos funcionales que optimicen la retención de As. Los ácidos húmicos (AH) ?compuestos orgánicos de los suelos- pueden emplearse como agentes estabilizantes de las NPs Fe3O4. El objetivo de este trabajo es sintetizar, caracterizar y estudiar la capacidad de remoción de As(V) utilizando NPs Fe3O4 estabilizadas con AH (Fe3O4@AH) y no estabilizadas (MAG).Resultados: Se obtuvieron: MAG, MAG85 (sintetizadas por método de co-precipitación a 90ºC y 85ºC respectivamente) y Fe3O4@AH (bajo las mismas condiciones de síntesis que MAG con agregado de AH 1%m/m en la precipitación). El análisis de DRX indicó que la fase cristalina es mayoritariamente magnetita. Por SEM y EDS, se determinaron partículas esféricas, con un diámetro promedio de 12±2 nm y sin impurezas. La presencia de AH en Fe3O4@AH en ≈5% se verificó por FTIR-ATR y TGA. Área sup. MAG85 (105,83) > Fe3O4@AH (100,99) >MAG (96,58) m²g-1. En todos los casos son isotermas del tipo II, con pequeño ciclo de histéresis H1 (según la clasificación IUPAC) indicando que el material presenta una estrecha distribución de macroporos uniformes. Por VSM, la magnetización de saturación para las NPs ~65emu/g. Las adsorciones se realizaron en batch: a partir de Na2HAsO4.7H2O en 10-3M KNO3, 100rpm, 25ºC, pH 5,5 y por un período de 120min. La concentración inicial de [As(V)]0 estudiada se encuentra en el rango entre 1-100ppm ([As(V)] máxima permitida por CAA es de 10ppb) . Se alcanzó el equilibrio de adsorción en 2hs. Las isotermas ajustan por el modelo de Langmuir. El máximo de eficiencia de adsorción se alcanza para [As(V)]0=50ppm en todos los casos. Los porcentajes de remoción de As(V): Fe3O4@AH (94,8%) > MAG (94,1%) > MAG85 (90,3%). Por EDS se determinó que Fe3O4@AH posee entre 39-69% más de As que MAG85 y MAG respectivamente. Conclusiones: La capacidad de remoción de As(V) en medio acuoso utilizando NPs Fe3O4 fue satisfactoria, removiéndose más del 90% del contaminante para las muestras. El orden de adsorción sigue la secuencia del área superficial. La presencia de los AH superficiales mejora levemente la remoción de As(V).Palabras Clave: Arsénico, magnetita, nanopartícula, remoción.Referencias:[1] S. Chen, Y. Zou, Z. Yan, W. Shen, S. Shi, X. Zhang, H. Wang, J. Hazard. Mater. 2009, 161, 1355?1359. [2] T. R. McClintock, Y. Chen, J. Bundschuh, J. T. Oliver, J. Navoni, V. Olmos, E. Villaamil Lepori, H. Ahsan and F. Parvez. Sci. Total Env. 2012, 429, 76?91.