Efecto de la relación Mg/Al y Mg/Fe en hidrotalcitas para la remoción de arsénico en agua de consumo humano

Abstract

En el presente trabajo se llevó a cabo una síntesis de compuestos tipo hidrotalcita (HT) Mg/Al y Mg/Fe en su forma seca y calcinada, que fueron utilizados en la remoción de arsénico de Iii soluciones acuosas, con el objetivo de evaluar la capacidad adsorbente de los materiales de tipo hidrotalcita y su aplicación en la remoción de arsénico de agua para consumo humano. Se eligieron los compuestos tipo hidrotalcita por su probada capacidad adsorbente de distintas sustancias disueltas en medios acuosos, su facilidad de síntesis, su alta probabilidad de ser recuperados y reutilizados, otorgando la posibilidad de obtener un método aplicable de remoción de contaminantes de fuentes de agua destinados al consumo humano. Para cada tipo de hidrotalcita se utilizaron técnicas de caracterización como difracción de rayos X, fisisorción de nitrógeno a 77 K, microscopía electrónica de barrido, espectroscopía Raman y espectroscopía de infrarrojo por transformada de Fourier. Se llevó a cabo una caracterización al inicio y al final de la experimentación. Los compuestos sintetizados se utilizaron en la remoción de las especies As(V) y As(III) de agua contaminada artificialmente a nivel laboratorio. Los resultados mostraron un excelente desempeño de los materiales aplicados a la remoción de las especies de As(III) y As(V) por adsorción, logrando retirar hasta 98.9% de As(III) y 97.9% de As(V), con capacidades de adsorción de hasta 0.71 mg(As(III))/g de HT y 0.70 mg(As(V))/g de HT, utilizando concentraciones iniciales de contaminante de 0.5 mg/l y 1 mg/l para cada especie de arsénico. Estos datos resultan de gran utilidad para la implementación de métodos de remoción de arsénico del agua de consumo humano e industrial a gran escala. Es menester continuar con el estudio de estos materiales en sus distintas combinaciones de metales estructurales para lograr ofrecer una alternativa real, efectiva y económica a los métodos ya existentes de remoción de este tipo de contaminantes.

In the present work, a synthesis of hydrotalcite compounds (HT) Mg/Al and Mg/Fe in their dry and calcined form was carried out, which were used in the removal of arsenic from aqueous solutions, with the objective of evaluating the adsorption capacity of the hydrotalcite type materials and their application in the removal of arsenic from water for drinking water. The hydrotalcite type compounds were chosen because of their proven adsorbent capacity of different dissolved substances in aqueous media, their ease of synthesis, their high probability of being recovered and reused, granting the possibility of obtaining an applicable method of removing pollutants from well waters. Characterization techniques such as X-ray diffraction, 77 K nitrogen physisorption, scanning electron microscopy, Raman spectroscopy and Fourier transform infrared spectroscopy were used for each type of hydrotalcite. A characterization was carried out at the beginning and at the end of the experiment. The synthesized compounds were used in the removal of the As(V) and As(III) species of artificially contaminated water at laboratory. The results showed an excellent performance of the materials applied to the removal of the As (III) and As (V) species by adsorption, removing up to 98.9% of As (III) and 97.9% of As (V), with adsorption capacities up to 0.71 mg (As(III)) / g HT and 0.70 mg (As(V)) g / HT, using the initial concentrations of 0.5 mg/l and 1 mg/l for each species of arsenic. These data are very useful for the implementation of methods of removal of arsenic from drinking water and industrial water on a large scale. It is necessary to continue the study of these materials in their different combinations of structural metals in order to offer a real, effective and economical alternative to the existing methods of removal of this type of pollutants.