Cinética de remoción de Arsénico en aguas de consumo utilizando partículas de quitosano con iones férrico

Abstract

En el presente trabajo se sintetizaron partículas de quitosano incluyendo iones férrico (partículas Q-Fe) para la remoción de Arsénico (As) en aguas. La concentración de As se determinó por Espectroscopía de Absorción Atómica. Se analizó la remoción de As (V) en función de la concentración de partículas Q-Fe, el pH y el tiempo de contacto. Se pudo determinar que las partículas Q-Fe fueron efectivas en la remoción de As(V) para un amplio rango de concentración de adsorbente y pH. Una concentración adecuada de partículas Q-Fe fue de 1 g adsorbente/L, con la cual se obtuvo un porcentaje de remoción de 92.3 ±0.5 % para una concentración de As(V) inicial de 300 μg/L. Se evaluó la remoción de As (V) en función del pH, el mayor porcentaje de remoción de As(V) fue de 97.9% para pH=5.12 alcanzándose una concentración residual de As inferior a 10 μg/L (límite establecido para aguas de consumo por la Organización Mundial de la Salud). Se analizó la cinética de adsorción de soluciones acuosas conteniendo 126, 300, 600 y 5000 μg/L de As(V) inicial. Se modelaron los resultados obtenidos ajustando una cinética de pseudo-segundo orden. Se observó que en 0.5 h se alcanzaban porcentajes de remoción superiores al 85% para todas las concentraciones analizadas; a las 24 h los porcentajes de remoción resultaron superiores al 95%. Se determinó que las partículas Q-Fe fueron efectivas en la remoción de As en agua subterránea, con un porcentaje de remoción de 80% en 0.5 h. Por lo tanto, se concluye que las partículas Q-Fe desarrolladas podrían ser empleadas en sistemas continuos para la adsorción de As en agua, con el fin de obtener la reducción a niveles recomendados por la Organización Mundial de la Salud.

In the present work, chitosan particles were synthesized including ferric ions (particles Q-Fe) for the removal of Arsenic (As) in water. The concentration of As was determined by Atomic Absorption Spectroscopy. The removal of As (V) was analyzed according to the concentration of particles Q-Fe, pH and contact time. It was determined that the particles Q-Fe were effective in the removal of As (V) for a wide range of adsorbent concentrations and pH. A suitable concentration of Q-Fe particles was 1 g adsorbent/L, for initial As (V) concentration of 300μg /L the removal percentage was 92.3 ± 0.5%. The removal of As (V) was evaluated as a function of pH, the highest percentage of removal of As (V) was 97.9% for pH = 5.12 reaching a residual concentration of As lower than 10 μg/L (limit established for water of consumption by the World Health Organization). Moreover, the adsorption kinetic was analyzed for 126, 300, 600 and 5000 μg/L of initial As (V) concentrations. The results obtained were modeled by fitting a second order kinetics. It was observed that in 0.5 h removal percentages higher than 85% were reached for all the concentrations analyzed; at 24 h the percentages of removal reached 95%. The particles Q-Fe were effective in the removal of As in groundwater, with a removal percentage of 80% in 0.5 h. Therefore, particles Q-Fe could be used in continuous systems for the adsorption of As in water, in order to reduce As to levels recommended by the World Health Organization.