Evaluación teórico-experimental del proceso de adsorción de oxianiones de cromo y arsénico en resinas porosas altamente entrecruzadas utilizando un modelo hidrogeoquímico
En este estudio se analizó el mecanismo de adsorción de los oxianiones de Cr(VI) y As(V) empleando una resina hiperentrecruzada funcionalizada con piridina (RPD) y funccionalizada con piridina y propanosultona (RPS). El copolímero precursor se sintetizó mediante la técnica de polimerización por radi...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2018 |
| País: | México |
| Institución: | Universidad Autónoma Metropolitana |
| Repositorio: | Repositorio Institucional de la UAM Iztapalapa |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:bindani.izt.uam.mx:ns0646043 |
| Acceso en línea: | https://doi.org/10.24275/uami.ns0646043 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | info:eu-repo/classification/LEM/Agua -- Tratamiento info:eu-repo/classification/LEM/Procesos químicos info:eu-repo/classification/LEM/Adsorción info:eu-repo/classification/LEM/Water -- Treatment info:eu-repo/classification/LEM/Resinas funcionalizadas info:eu-repo/classification/LEM/Agua -- Purificación info:eu-repo/classification/LEM/Water -- Purification info:eu-repo/classification/LEM/Adsorption info:eu-repo/classification/LEM/Chemical processes info:eu-repo/classification/LEM/Agua -- Contaminación info:eu-repo/classification/LEM/Water -- Pollution info:eu-repo/classification/cti/1 |
| Sumario: | En este estudio se analizó el mecanismo de adsorción de los oxianiones de Cr(VI) y As(V) empleando una resina hiperentrecruzada funcionalizada con piridina (RPD) y funccionalizada con piridina y propanosultona (RPS). El copolímero precursor se sintetizó mediante la técnica de polimerización por radicales libres en suspensión y posteriormente se funcionalizó con los respectivos grupos funcionales. Ambas resinas se caracterizaron para evaluar la morfología superficial por medio de microscopia electrónica de barrido, el área superficial específica por medio del método EGME, la concentración de sitos activos y sus constantes de disociación junto con la carga superficial y el punto de carga cero por titulaciones potenciométricas y el programa Protofit. El posible mecanismo de adsorción se analizó usando modelos empíricos y mecanísticos. El análisis por medio de modelos empíricos se realizó usando isotermas de adsorción con Cr(VI) y As(V) para ambas resinas, probando los modelos de Langmuir, Freundlich y Redlich-Peterson y cinéticas de adsorción evaluando los modelos de pseudo primer orden, pseudo segundo orden y el modelo de Elovich. La cuantificación de Cr(VI) en la solución se realizó por el método de la difenilcarbazida y la cuantificación de As total por medio de espectroscopía de absorción atómica con horno de grafito. El análisis por medio de modelos mecanísticos se realizó utilizando el modelo de complejación superficial CD-MUSIC por medio del programa PHREEQC usando la resina RPD. Las constantes de complejación de las reacciones empleadas se determinaron por medio del programa PEST, las capacitancias, junto con los valores de distribución de carga de los planos en el modelo avanzado de la triple capa de Stern, fueron obtenidas de la literatura y optimizadas con PEST. Las resinas presentaron un diámetro promedio de 0.95 mm con formación de mesoporos. Ambas resinas, RPD y RPS, presentaron una elevada área superficial específica de 951 y 822 m2 g-1, respectivamente. Tanto la resina RPD como la RPS presentaron el doble de capacidad de remoción de Cr(VI) (aproximadamente 100 mg g-1) en comparación a As(V) (aproximadamente 50 mg g-1). Las isotermas de adsorción de Cr(VI) presentaron más características del modelo de Langmuir y las de As(V) más del modelo de Freundlich. El modelo cinético de pseudo segundo orden se ajustó mejor en la mayoría de las resinas evaluadas con Cr(VI) y As(V) a excepción de la cinética de As(V) con la resina RPS, la cual se ajustó al modelo de pseudo primer orden. Los resultados del modelamiento con la resina RPD usando el modelo CD-MUSIC mostraron un mejor ajuste con As(V) que con Cr(VI). En ambos casos predomino la formación de complejos monodentados mononucleares |
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