Estudio de la adsorción de arsénico presente en soluciones acuosas empleando materiales adsorbentes a base de quitosano modificado

摘要

La presente investigación tiene como objetivo principal el estudio de la adsorción de arsénicoempleando materiales adsorbentes a base de quitosano modificado. La importancia de esteestudio radica en la creciente preocupación por el impacto ambiental y el efecto negativo a lasalud generada por este contaminante debido su alta toxicidad a bajas concentraciones y a sucapacidad de bioacumulación. Los materiales adsorbentes se obtienen a partir del materialprecursor quitosano (QUI). Con posteriores modificaciones realizadas al precursor, como laincorporación del grupo carboxilo (COOH) formando el carboximetilquitosano (CMQ), lafuncionalización con Fe por impregnación mediante el método de oxidación in situ con un posttratamiento tanto para el QUI como para el CMQ, se obtienen como materiales resultantesFe-QUI y Fe-CMQ. Los materiales adsorbentes son caracterizados mediante diferentes técnicasinstrumentales: RMN, FTIR, DRX, SEM, EDX, valoración potenciométrica, titulación Boehm ypHPZC La estabilidad y el porcentaje de hierro impregnado también son evaluados. Los resultadosdel estudio de adsorción muestran que los adsorbentes obedecen al siguiente orden:Fe-CMQ > Fe-QUI > QUI CMQ, en base a la mayor capacidad de adsorción obtenida tanto parala retención del As (III) y As (V). La evaluación de parámetros de adsorción (pH y masa deadsorbente), demuestra que la adsorción de As (III) se favorece a pH 9 con una masa de 30 mgde adsorbente, en tanto que para el As (V) la adsorción se favorece a pH 4 y con una masa de20 mg, debido a la especiación que sufren ambos adsorbatos. Todos los resultados cinéticos secorrelacionan mejor con el modelo de pseudo segundo orden, evidenciando una interacciónadsorbato-adsorbente en base a la disponibilidad de sitios activos (interacción ácido/base yelectrostática). Así mismo, las isotermas de adsorción y los resultados en general muestran quela adsorción se produce en centros activos con una superficie heterogénea y con unadistribución homogénea de energía.