Adsorción de Cr (VI) sobre Carbonizado de Hueso Modificado

Abstract

En este trabajo se estudió la adsorción del Cr(VI) en solución sobre carbonizado de hueso modificado con Hierro (CHCF). Las condiciones de preparación del CHCF se optimizaron variando la concentración de FeCl3, siendo la modificación designada como CHCF 2M la óptima. El CHCF 2M se caracterizó por métodos químicos y texturales encontrando que es un material mesoporoso y de carácter básico. La caracterización por SEM notó la formación de aglomerados, atribuidos a los óxidos de hierro depositados, lo que se corroboró con el análisis de Hierro. El DRX demostró que la hidroxiapatita y calcita son los componentes principales. Se incrementó más de 13 veces la capacidad del CHCF 2M para adsorber Cr(VI) con respecto a la del CH. La capacidad del CHCF 2M disminuyó más de 4 veces aumentando el pH de 3 a 11. El efecto de la fuerza iónica indicó que al incrementar la fuerza iónica la capacidad de adsorción se disminuyó, indicando atracciones electrostáticas. La adsorción de Cr(VI) sobre CHCF 2M presentó un comportamiento anómalo incrementando la temperatura de 25 °C a 35 °C, se atribuyó a que los sitios activos disminuyen incrementando la temperatura. Se encontró que el Cr(VI) se desorbe del CHCF 2M, pero la adsorción no es reversible, y el pH juega un papel muy importante en la desorción. La adsorción de Cr(VI) sobre CHCF 2M ocurre principalmente por intercambio iónico y quimisorción. Se concluyó que la adsorción sobre CHCF 2M es una excelente opción para la eliminación de Cr(VI) en solución acuosa.

In this work, the adsorption of Cr(VI) from water solution on iron-modified bone char (CHCF) was studied. The synthesis conditions of CHCF were optimized by varying the FeCl3 concentration, with the modification designated as CHCF 2M being the optimal. CHCF 2M was characterized by chemical and textural methods, finding it to be a basic and mesoporous material. SEM characterization noted the formation of agglomerates attributed to the deposited iron oxides, which was corroborated by the iron analysis. XRD analysis showed that hydroxyapatite and calcite are the primary components. The capacity of CHCF 2M for adsorbing Cr(VI) was enhanced more than 13 times over that of CH. The capacity of CHCF 2M decreased more than 4-fold when the pH was increased from 3 to 11. The effect of ionic strength indicated that the adsorption capacity decreased as ionic strength increased, confirming the importance of electrostatic attractions. The adsorption of Cr(VI) on 2M CHCF exhibited anomalous behavior with increasing temperature from 25 °C to 35 °C, which was attributed to the decrease in active sites caused by increasing temperature. Cr(VI) was found to desorb from 2M CHCF, but the adsorption was not reversible, and pH plays a crucial role in desorption. Adsorption of Cr(VI) on 2M CHCF occurs mainly by ion exchange and chemisorption. It was concluded that adsorption on 2M CHCF is an excellent option for removing Cr(VI) from water.