Caracterización de carbones activados modificados con agentes quelantes para la adsorción de metales tóxicos en solución acuosa

• Autores: Sérgio Azevedo, Liliana Giraldo Gutiérrez, Juan Carlos Moreno Piraján
• Localización: Afinidad: Revista de química teórica y aplicada, ISSN 0001-9704, Vol. 74, Nº. 578, 2017, págs. 101-107
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Caracterització de carbons activats modificats amb agents quelants per a l’adsorció de metalls tòxics en solució aquosa
  • Characteristics of activated carbons modified with agents chelating for toxic metal adsorption from solution aqueous
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• Resumen
  • español

    Se modifica la superficie de un carbón activado microporoso con agentes quelantes adecuados para la adsorción de iones metálicos en solución acuosa con el fin de generar sólidos con capacidad para la remediación de aguas contaminadas. El carbón activado de partida se prepara a partir de la cáscara de Coco, se activa físicamente y se modifica mediante el uso de tres agentes quelantes: ácido cítrico, ácido tartárico y ácido etilendiamino-tetra-acético (EDTA). Los carbones activados modificados se caracterizan por adsorción física de N2 a 77 K, de las isotermas resultantes se obtienen los parámetros texturales: área superficial y volumen de microporo con valores entre 842 y 1171 m2.g-1 y 0,36 y 0,47 cm3.g-1 respectivamente. Se determinan entalpías de inmersión de los carbones activados en benceno con valores entre -73,87 y -143,80 J.g-1; los resultados muestran que se producen carbones activados con poros en el rango de los microporos lo cual facilitaría la entrada de los iones metálicos a la estructura carbonosa. Se determinan la densidad de grupos ácidos y básicos totales, el pH en el punto de carga cero, pHPCC, los espectros infrarrojos (DR-FTIR) y análisis para cada uno de los carbones activados modificados. Además se determina la adsorción en fase acuosa de los iones Ni(II), Cd(II) y Co(II) para soluciones de 500 mg.L-1 obteniendo valores para las cantidades adsorbidas entre 22,8 y 30,4 mg.g-1 para el Ni(II); entre 22,9 y 33,9 mg.g-1 para el Cd(II) y 35,5 y 41,2 mg.g-1 y para el Co(II). para soluciones de 500 mg.L-1 obteniendo valores para las cantidades adsorbidas entre 22,8 y 30,4 mg.g-1 para el Ni(II); entre 22,9 y 33,9 mg.g-1 para el Cd(II) y 35,5 y 41,2 mg.g-1 y para el Co(II).

  • català

    Es modifica la superfície d’un carbó activat microporós amb agents quelants adequats per a l’adsorció de ions metàl·lics en solució aquosa per tal de generar sòlids amb capacitat per la remediació d’aigües contaminades. El carbó activat de partida es prepara a partir de la closca de Coco, s’activa físicament i es modifica mitjançant l’ús de tres agents quelants: àcid cítric, àcid tartàric i àcid etilen-diamino-tetra-acètic (EDTA). Els carbons activats modificats es caracteritzen per la adsorció física de N2 a 77 K i de les isotermes resultants s’obtenen els paràmetres texturals: àrea superficial i volum de microporus amb valors entre 842 i 1171 m2.g-1 i 0,36 i 0,47 cm3.g-1 respectivament. Es determinen entalpies de immersió dels carbons activats en benzè amb valors entre -73,87 i -143,80 J.g-1; els resultats mostren que es produeixen carbons activats amb porus en la franja dels microporus la qual cosa facilitaria l’entrada dels ions metàl·lics a l’estructura carbonosa. Es determinen la densitat de grups àcids i bàsics totals, el pH en el punt de càrrega zero, el pHPCC, els espectres infrarojos (DR-FTIR) i els anàlisis per a cada un dels carbons activats modificats. A més es determina l’adsorció en fase aquosa dels ions Ni(II), Cd(II) i Co(II) per a solucions de 500mg.L-1, obtenint valors per a les quantitats adsorbides entre 22,8 i 30,4 mg.g-1 per al Ni(II); entre 22,9 i 33,9 mg.g-1 per el Cd(II) i 35,5 i 41,2 mg.g-1 i per el Co(II).

  • English

    Chemical surface of a microporous activated carbon is modified with chelating agents which are suitable for the adsorption of metal ions from aqueous solution to generate solids with capacity for remediation the actual contaminated water. Starting activated carbon is prepared from coconut shell, is physically active and is modified by the use of three chelating agents: citric acid, tartaric acid and ethylene-diamine-tetra-acetic acid (EDTA). Modified activated carbons are characterized by N2 physical adsorption at 77 K, from the isotherms are obtained textural parameters: surface area and micropore volume with values between 842 and 1171 m2.g-1 and 0,36 and 0,47 cm3.g-1, respectively. Immersion enthalpies of the activated carbons in benzene were determined with values between -73,87 and -143,80 J.g-1; the results show that activated carbons have pores in the range of micropores which facilitate the entry of the metallic ions to the carbonaceous structure. The density of acid and basic total groups, the pH at the point of zero charge, pHPZC, the infrared spectra (FTIR-DR) and next analysis for each modified activated carbons were determined. Furthermore was determined the adsorption in aqueous phase of ions Ni (II), Cd (II) and Co (II) for solutions of 500 mg.L-1 obtaining values for the adsorbed quantity between 22,8 y 30,4 mg.g-1 for Ni(II); between 22,9 y 33,9 mg.g-1 for Cd(II) and between 35,5 y 41,2 mg.g-1 for Co(II).