Capacidad de adsorción del carbón activado a partir de residuos orgánicos para el tratamiento de aguas residuales: Revisión sistemática

El objetivo de la presente investigación fue sistematizar los tipos de residuos orgánicos que producen el mejor carbón activado para una mayor adsorción en el tratamiento de aguas residuales. En la cual se realizó una revisión sistemática, analizando las similitudes, diferencias y comparaciones. Dentro del análisis se observó que los residuos orgánicos encontrados tienen como particularidad un alto contenido de carbono 50-80% y contenidos de ceniza 20-40% y el material volátil 20-80% que son características sumamente aprovechables. El estudio permitió concluir que los diferentes tipos de biomasas son aprovechables y que el método de activación más favorable es la activación química, a una temperatura de activación que debe oscilar entre 450-900 °C, asimismo el tiempo de activación debe estar entre 30 -180 minutos y por último el agente activante que genera una buena estructura es el ácido fosfórico (H3PO4). Estas son primordiales para establecer áreas superficiales entre 300-1200 m2/gr, y una alta porosidad, que permitirán una mayor capacidad de adsorción. Se necesitan más investigaciones relacionadas a los métodos de isotermas de adsorción utilizados en la remoción de contaminantes en el agua, para determinar la eficiencia del carbón activado a partir de residuos orgánicos

Determinación de la Remoción de Cromo (VI) de aguas mediante la adsorción por carbono a partir de las baterías de litio recicladas modificadas con MnO2

Este artículo de revisión tiene como objetivo revisar los últimos avances sobre la factibilidad de la remoción del cromo (VI) mediante la adsorción de carbono. A lo largo de la revisión se presenta investigaciones sobre los diferentes tipos de residuos (orgánicos e inorgánicos) empleados como precursores para la obtención del carbón activado, los cuales fueron aplicados para la remoción de Cr (VI) ya que poseen una buena estructura porosa y capacidad de adsorción, además se especifica y analiza los resultados obtenidos por los investigadores. Se concluye que en las investigaciones presentadas dan significancia a los residuos para la síntesis de carbón activado además son económicamente viables y ayuda a reducir la contaminación del ambiente. Por otra parte, se determinó que la adsorción de cromo (VI) partir del activado del ánodo de baterías ion litio modificado con MnO2 es realizable mediante un proceso adecuado y a condiciones óptimas.Trabajo de investigaciónLIMAEscuela Profesional de Ingeniería AmbientalSaneamiento y tratamiento de agua

Equilibrio, cinética y termodinámica de la adsorción del colorante DB-86 sobre carbón activado de la cáscara de yuca

ABSTRACT Objective. To establish by means of experimenting by batch the capacity of removal, the kinetics and adsorption thermodynamics of activated carbon prepared from manioc husk (Manihot esculenta) in the removal of direct blue 86 dye. Materials and methods. Firstly, the experimental methodology worked on the preparation of activated carbon by chemical activation of manioc husk with H3PO4 calcined at 530°C. In the characterization the texture properties were determined by means of the blue methylene and iodine indices, the basic and acidic functional groups were quantified by the Boehm method, and the proximate analyses were done following the norms ASTM D2867-70, ASTM D2866 and ASTM D2866-94. During the batch studies, the effect of several parameters over the adsorption capacity was evaluated: pH (2, 4, 8 and 10), temperature (25, 30 and 40°C) and initial concentration of the dye (20, 40, 60, 80 and 100 mg/L). Both physicochemical and adsorption characteristics of the activated carbon from manioc husk (CAY) were compared against those of a commercial brand (CAM). Results. The results of characterization showed that both carbons have a chemistry heterogeneous surface, acidic for CAY and basic for CAM. The maximum capacity obtained was 6.1 mg/g for CAY and 3.7 mg/g for CAM. The thermodynamic calculations showed that the removal was spontaneous. The kinetics for both carbon samples fits a pseudo second-order model. Conclusions. The activated carbon obtained from the manioc husk can be considered an efficient adsorbent for the removal of dyes.RESUMEN Objetivo. Establecer mediante experimentos por lote la capacidad de remoción, la cinética y termodinámica de adsorción del carbón activado preparado a partir de la cáscara de yuca (Manihot esculenta) en la remoción del colorante azul directo 86. Materiales y métodos. La metodología experimental consistió inicialmente en la preparación del carbón activado por activación química de la cáscara de yuca con H3PO4 y su posterior calcinación a 530°C. En la caracterización se determinaron las propiedades de textura mediante el índice de yodo e índice de azul de metileno, se cuantificaron los grupos funcionales orgánicos ácidos y básicos con el método Boehm, y se realizó el análisis próximo siguiendo las normas ASTM D-2867-70, ASTM D2866 y ASTM D2866-94. En el estudio por lote, el efecto de varios parámetros sobre la capacidad de adsorción fueron evaluados: el pH (2, 4, 8 y 10), la temperatura (25, 30 y 40°C) y la concentración inicial de colorante (20, 40, 60, 80 y 100 mg/L). Tanto las características fisicoquímicas como los ensayos de adsorción del carbón activado preparado a partir de la cáscara de yuca (CAY) fueron comparadas con otro de marca comercial (CAM). Resultados. Los resultados de la caracterización indican que ambos carbones tienen una química de superfície heterogénea, de naturaleza ácida para el CAY y básica para el CAM. La máxima capacidad obtenida fue 6.1 mg/g para el CAY y de 3.7 mg/g para el CAM. Los cálculos termodinámicos indican que la remoción es espontánea y para ambos carbones la cinética se ajusta al modelo de pseudo segundo orden. Conclusiones. El carbón activado obtenido a partir de la cáscara de yuca puede considerarse un adsorbente eficiente en la remoción de colorantes

Evaluación de la remoción del tinte capilar azul plata en una muestra de agua utilizando carbón activado obtenido a partir de cáscaras de bananas

A batch study was carried out in which the removal capacity of the Silver Blue hair dye with activated carbon obtained from banana peels was evaluated. This hair dye is classified by its chemical characteristics as an emerging pollutant. The necessary physicochemical characterization was carried out on the coal to establish it as a material that would allow the removal of the AP. All tests with the AP were done using a previously calibrated HACH: DR 3900 spectrophotometer. The absorption spectrum of the AP dye, the calibration curves, the effects of the initial concentration / absorption capacity and likewise, the removal percentages of the AP were obtained, where it is evident that in the more concentrated solutions 9.04% v / v, 9.16% v / v and 8.61% v / v, removal percentages between 85% and 100% were obtained. The above allows to establish that the carbon obtained from ripe banana peels and thermally activated, meets the purposes of removing the emerging pollutant studied.Se realizó un estudio por lotes en el que se evaluó la capacidad de remoción del tinte capilar Azul Plata (AP) con carbón activado obtenido a partir de cáscaras de banana. Este tinte capilar es clasificado por sus características químicas como un contaminante emergente. Al carbón se le realizó la caracterización fisicoquímica necesaria para fundamentarlo como un material que permitiera remover el AP. Todos los ensayos con el AP fueron hechos utilizando un espectrofotómetro HACH: DR 3900 previamente calibrado. Se obtuvieron, el espectro de absorción del tinte AP, las curvas de calibración, los efectos de la concentración inicial/capacidad de absorción y así mismo, los porcentajes de remoción del AP, donde se evidencia que en las disoluciones más concentradas 9,04 % v/v, 9,16% v/v y 8,61 % v/v, se obtuvieron porcentajes de remoción entre el 85% y 100%. Lo anterior permite establecer que, el carbón obtenido de cáscaras de banana madura y activado térmicamente, cumple con los propósitos de remoción del contaminante emergente estudiado

Remoción de colorantes en agua residual mediante adsorción con carbón activado obtenido de residuos orgánicos

"La contaminación por aguas residuales es un problema que aumenta día a día, en el presente trabajo se analiza la remoción de colorantes en aguas residuales textiles mediante adsorción con carbón activado obtenido de residuos orgánicos. La metodología que se utiliza se divide en tres etapas: la primera etapa es la preparación del carbón activado mediante una activación química con ácido fosfórico a una concentración de 2% y una activación física o térmica en una mufla a 500°C durante una hora, mientras que la segunda etapa se pone a prueba el carbón activado obtenido de las cáscaras de naranja y mandarina para la adsorción del color en el agua residual textil, esto durante dos ciclos respectivamente, y finalmente en la última etapa se caracteriza el carbón activado inicial, el ciclo uno y dos por espectroscopia infrarroja. Finalmente se concluye que el carbón activado a partir de residuos orgánicos como la cáscara de naranja y mandarina adsorben colorantes en aguas residuales textiles"

Análisis termodinámico y de equilibrio de la adsorción de cromo (III) de aguas contaminadas utilizando Pennisetum clandestinum Hochst (kikuyo)

En el presente trabajo se realizó el análisis de equilibrio y termodinámico de la adsorción de cromo (III) de aguas contaminadas utilizando Pennisetum clandestinum Hochst (kikuyo). Se realizaron pruebas de adsorción a concentraciones de 5, 10, 20, 35, 50, 75, 100, 125, 150 y 200 ppm a las condiciones de temperatura: 20 °C, pH: 5.5, dosis de bioadsorbente: 0.5 g/L, tamaño de partícula: 106 um y tiempo de contacto: 120 min. Se determinó que el modelo de isoterma de adsorción que mejor se ajusta a los resultados experimentales fue Langmuir con coeficiente de determinación 0.99 y capacidad máxima de adsorción (qmax) de 103.84 mg/g. Se realizó el estudio cinético a las temperaturas de 20 °C, 35 °C y 50 °C a las condiciones de pH: 5.5, dosis de bioadsorbente: 0.5 g/L, tamaño de partícula: 106 um y velocidad de agitación: 150 rpm. El ajuste de los datos experimentales arrojó que el modelo de pseudo segundo orden describe el proceso de adsorción y el equilibrio se alcanza en los 10 minutos iniciales. El estudio termodinámico demostró que el proceso es de carácter espontaneo ΔG: -3.1217 kJ/mol, -3.2306 kJ/mol y -2.9192 kJ/mol para 20 °C, 35 °C y 50 °C respectivamente, los valores de entalpía (ΔH: 0.6082 kJ/mol) y entropía (ΔS: - 0.0007 kJ/mol- K) describen al proceso como un proceso endotérmico y de baja aleatoriedad en la superficie del bioadsorbente.FONDECY