Remoción de arsénico de disoluciones acuosas mediante un compósito de quitosano modificado con nanopartículas de hierro

Abstract

Iron and some of its oxides derivatives are materials used in the treatment of wastewater, due to their capacity to eliminate contaminants, the nanoparticles of these materials show unique physical and chemical properties. Chitosan has adsorption properties of various aquatic contaminants. This biopolymer has reactive amino and hydroxyl groups that, when combined with magnetic particles, magnetic chitosan compounds, present certain characteristics such as: adsorption of several toxic pollutants in aqueous solution, fast rate of adsorption, they are easy to recover and are a recyclable tool for the removal of heavy metal ions. Therefore, it is proposed to use chitosan and iron nanoparticles to obtain a composite; to which and its capacity to adsorb dissolved arsenic in aqueous solutions was determined. For the synthesis of the composite, first the micro-chitosan was obtained, through the use of microwaves and spray dryer, to later modify it with iron nanoparticles. The composition was characterized by electron microscopy, infrared spectroscopy and zeta potential. The arsenic adsorption process was determined by removal tests, such as: adsorption kinetics, optimal adsorbent dose, influence of temperature and pH and adsorption isotherms.

El hierro y algunos de sus derivados óxidos son materiales empleados en el tratamiento de aguas residuales debido a su capacidad de eliminación de contaminantes, las nanopartículas de estos materiales muestran propiedades físicas y químicas únicas. El quitosano presenta propiedades de adsorción de diversos contaminantes acuáticos. Este biopolímero presenta grupos amino e hidroxilos reactivos que, al combinarse con partículas magnéticas, compuestos de quitosano magnéticos, presentan ciertas características tales como: adsorción de varios contaminantes tóxicos en disolución acuosa, rápida tasa de adsorción, son fáciles de recuperar y son una herramienta reciclable para la eliminación de iones de metales pesados. Por lo tanto, se propone emplear quitosano y nanopartículas de hierro para obtener un compósito; al cual y se le determinó su capacidad para adsorber arsénico disuelto en disoluciones acuosas. Para la síntesis del compósito, primero se obtuvo el micro-quitosano, por medio del uso de microondas y spray dryer, para después modificarlo con nanopartículas de hierro. La caracterización del compósito se realizó mediante microscopía electrónica, espectroscopia infrarrojo y potencial zeta. El proceso de adsorción de arsénico se determinó mediante pruebas de remoción, tales como: cinética de adsorción, dosis óptima de adsorbente, influencia de temperatura y pH e isotermas de adsorción.