Zeolita

ADSORCIÓN DE ARSÉNICO EN ZEOLITA NATURAL PRETRATADA CON ÓXIDOS DE MAGNESIO


INDICE
1. INTRODUCCIÓN 4
2. OBJETIVOS 5
3. FUNDAMENTO TEÓRICO 5
3.1. ARSÉNICO 5
3.1.1. GENERAL 5
3.1.2. CONTAMINACION POR ARSÉNICO 5
3.1.3. MECANISMO DE LA INTOXICACIÓN POR ARSÉNICO 6
3.2. ZEOLITAS 7
3.2.1. DEFINICIÓN DE ZEOLITAS 7
3.2.2. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS ZEOLITAS. 93.2.3. CLASIFICACIÓN DE LAS ZEOLITAS 11
3.2.3.1.1. ANALCITA (NaAlSi2O6.H2O) 11
3.2.3.1.2. ZEOLITAS FIBROSAS 12
3.2.3.1.3. ZEOLITAS LAMINARES 12
3.2.3.1.4. CHABACITAS 12
3.2.3.2. ZEOLITAS SINTÉTICAS 12
3.2.4. NOMENCLATURA DE LAS ZEOLITAS 14
4. ANTECEDENTES 16
5. DESARROLLO EXPERIMENTAL 17
5.1. MATERIALES Y MÉTODOS 17
5.2. PREPARACIÓN DE LA ZEOLITA PRE TRATADA. 175.3. ANÁLISIS DE LA ZEOLITA NATURAL Y PRE TRATADA 18
5.4. DISEÑO DE EXPERIMENTO 19
5.5. PRUEBAS DE ADSORCIÓN 20
5.6. ISOTERMAS DE ADSORCIÓN 20
6. RESULTADOS Y DISCUSIONES 21
6.1. ANÁLISIS DE LA CARACTERIZACIÓN DE LA ZEOLITA NATURAL Y PRE TRATADA 21
6.2. ANÁLISIS DE MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA DE BARRIDO(MEB) 22
6.3. ADSORCIÓN DE ARSÉNICO 24
6.4. COMPORTAMIENTO DE LOS PARÁMETROSDE ADSORCIÓN 25
6.5. ISOTERMA DE ADSORCIÓN 31
7. CONCLUSIÓN 32
8. BIBLIOGRAFÍA 33

Resumen

Se desarrolló una metodología para pretratar una zeolita natural (chabazita) con óxido de magnesio para remover arsénico (As+5) en agua de consumo humano. Se propone un tratamiento con óxido de magnesio por considerarse un adsorbente eficiente para remoción de metales en agua. El análisis dedifracción de rayos X muestra cambios significativos en la chabazita debido a la presencia de óxidos e hidróxidos amorfos incorporados durante el pretratamiento. Los resultados del diseño experimental muestran una eficiencia superior a 90 % de As+5 adsorbido en un tiempo de cinco minutos.
Los resultados indican que las variables más significativas que afectan la adsorción de As+5 son laconcentración inicial de As y la relación sólido/líquido (S/L). Los datos experimentales se ajustan de mejor forma a la isoterma de Freundlich, con lo que se obtiene una capacidad de adsorción de 20.17 mg/g.

1. INTRODUCCIÓN

El arsénico, tanto en su forma orgánica como inorgánica, es un elemento tóxico a la salud humana que persiste en el ambiente como resultado de contaminación natural y antrópica(Söros et al. 2003). La exposición crónica a arsénico, aún en bajas concentraciones, puede ocasionar diversos problemas a la salud (Rivera y Piña 2005). Las fuentes antrópicas comunes incluyen incineradores de basura, combustión, refinerías y gasolinas (Ozaki et al. 2004). Las emisiones a la atmósfera pueden incorporarse a suelos y aguas superficiales a través de procesos de depósito por vía seca ohúmeda (Carbonell et al. 1995). Las fuentes naturales incluyen la lixiviación de minerales que contienen arsénico, que afecta principalmente a las aguas subterráneas (Thirunavukkarasu et al. 2002).
La reducción de los niveles de arsénico en aguas de consumo humano representa uno de los retos ambientales prioritarios a nivel mundial (Thirunavukkarasu et al. 2002). Se han desarrollado estudios detoxicidad y costos para la implementación de sistemas de remoción de metales en las plantas potabilizadoras por medio de la Organización Mundial de la Salud (OMS), la Unión Europea, la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (USEPA), entre otros organismos internacionales (Mohan y Pittman 2007).

CUADRO I. NIVELES MÁXIMOS PERMISIBLES DE CONCENTRACIÓN DE ARSÉNICO
País/Organización | [As]mg L-1 |
OMS | 0.010(WHO 2004) |
EUA | 0.010(USEPA 2001) |
Unión europea | 0.010(European Union 1998) |
Chile | 0.050 (Diario Oficial De La Republica De Chile) |
India | 0.010(Mohan y Pittamn 2007) |
México | 0.025(SSA 1994) |

2. OBJETIVOS
El objetivo del presente estudio es desarrollar una metodología para modificar una zeolita natural tipo chabazita con hidróxido de...