Adsorción de Pb(II) presente en Solución Acuosa sobre los Oxihidróxidos: Beehmita (AIOOH), GOETITA (FeOOH)y Manganita (MnOOH)

Abstract

La boehmita, goetita y manganita fueron sintetizadas por diferentes métodos y caracterizadas mediante difracción de rayos X (DRX), espectroscopía infrarroja (IR), estudio termogravimétrico (TGA-DSC), mediciones de fisisorción de N2, microscopía electrónica de barrido (MEB), análisis elemental semicuantitativo (EDS), además como estudios complementarios se determinó la concentración de sitios activos superficiales y del punto de carga cero (zpc) por sus sigla en inglés. Por otro lado, se estudió la capacidad de adsorción de los iones Pb(II) presentes en solución acuosa sobre estos materiales mediante experimentos tipo lote a temperatura ambiente, como una función del tiempo de contacto entre las fases del sistema sólido-líquido (cinética de adsorción), concentración inicial del adsorbato (isotermas de adsorción), pH y temperatura. Se encontró que el equilibrio de los procesos de adsorción en los sistemas estudiados se logró a 60 minutos para la boehmita y a 30 minutos para la goetita y manganita respectivamente después de poner en contacto las fases sólido-líquido de los sistemas. La capacidad de adsorción de los iones plomo sobre estos materiales adsorbentes dependió de la concentración del plomo, del pH y de la temperatura de los sistemas. Se evaluaron sus capacidades de adsorción de plomo en estos materiales a diferentes tiempos de contacto usando una concentración inicial de 20 mg/L de iones Pb(II) a pH = 4, los resultados de los tres sistemas se ajustaron al modelo cinético de pseudo segundo orden. Con respecto a los estudio del efecto de la concentración del adsobato, los sistemas bohemita-Pb(II) y goetitaPb(II) se ajustaron al modelo de isoterma de Langmuir, el cual propone que la adsorción se lleva a cabo en una monocapa, por otra parte el sistema manganitaPb(II) se ajustó al modelo de isoterma de Tempkin, el cual asume que el calor de adsorción de todas las moléculas en la capa disminuye linealmente con la cobertura debido a las interacciones adsorbente-adsorbato, y que la adsorción se caracteriza por una distribución uniforme de las energías de enlace. Al estudiar el efecto del pH de las solución de iones Pb(II) sobre la capacidad de adsorción de estos materiales adsorbentes, se encontró que conforme se incremente el pH de la solución de plomo, se incrementa su capacidad de adsorción teniendo como máximos los valores de pH entre 4 y 6. Al determinar los parámetros termodinámicos de cada sistema en función de la temperatura se encontró que los tres sistemas estudiados proceden mediante mecanismos de fisisorción, son reacciones endotérmicas y espontáneas. En conclusión estos materiales sintetizados y caracterizados pueden ser empleados eficientemente en la remoción de iones Pb(II) en medio acuso y son útiles para el tratamiento de aguas residuales contaminadas con metales pesados