Equilibrio y cinética de adsorción de compuestos farmacéuticos sobre carbón activado granular en solución acuosa

The aim of this study was to investigate the adsorption equilibrium and kinetics of several pharmaceutical compounds (Ronidazole, Metronidazole, Dimetridazole, Diclofenac, Sulfamethoxazole and Carbamazepine) onto granular activated carbon (GAC) from aqueous phase. The adsorption mechanism of the six compounds was dominated by π-π dispersive interactions between the aromatic ring of pharmaceutical compound and the aromatic rings of the graphene layers of GAC. Furthermore, the adsorption capacity of GAC can be enhanced by attractive electrostatic interactions. The overall rate of adsorption of the nitroimidazoles was interpreted using diffusional models and the intraparticle diffusion of the nitroimidazoles was the controlling mechanism of overall adsorption rate. Besides, the surface diffusion contributed from 68 to 98 % of total intraparticle diffusion.El objetivo del presente trabajo fue investigar el equilibrio y velocidad de adsorción de seis compuestos farmacéuticos (Ronidazol, Metronidazol, Dimetridazol, Diclofenaco, Sulfametoxazol y Carbamazepina) en solución acuosa sobre carbón activado granular (CAG). Los resultados mostraron que el mecanismo de adsorción de los seis fármacos se debe principalmente a las interacciones dispersivas π-π entre el anillo aromático del compuesto farmacéutico y los anillos aromáticos de los planos grafénicos del CAG. Además, la capacidad de adsorción del CAG se incrementa debido a las interacciones electrostáticas atractivas. La velocidad global de adsorción se interpretó usando modelos difusionales, y el mecanismo controlante de la velocidad global fue la difusión intraparticular. Asimismo, la contribución de la difusión superficial varió entre 68 y 98 % de la difusión intraparticular total

Carbonizado de hueso: adsorbente preparado a partir de residuos de huesos de animales. Adsorción de fluoruro en solución acuosa

The bone char (BC) is an adsorbent material, which is manufactured from the waste of bones of animals that are carbonized at certain conditions of temperature, time and oxygen level. The properties of BC depend upon the preparation conditions and the precursor material. The BC is mainly composed of hydroxyapatite, calcium carbonate and carbon. The adsorption capacity of BC has been attributed to the hydroxyapatite content. The BC is one of the best materials for adsorbing fluoride present in drinking water and the adsorption capacity of BC towards fluoride is twice the capacity of the activated alumina. This last material has been extensively used for removing fluoride from drinking water.El carbonizado de hueso (CH) es un material adsorbente, el cual se prepara a partir de los residuos de huesos de animales que se carbonizan a ciertas condiciones de temperatura, tiempo y nivel de oxígeno. Las propiedades del CH dependen de las condiciones de preparación y del material precursor. El CH esta principalmente constituido por hidroxiapatita, carbonato de calcio y carbón. La capacidad de adsorción del CH se ha atribuido al contenido de hidroxiapatita. El CH es uno de los mejores materiales para adsorber fluoruro presente en agua potable y la capacidad del CH para adsorber fluoruro es el doble de la capacidad de la alúmina activada. Este último material es uno de los adsorbentes más usados para eliminar fluoruro en agua potable

Aplicación de modelos difusionales y modelos cinéticos en la interpretación de las cinéticas de adsorción de piridina sobre carbón activado granular

In this work, a surface diffusion model (SDM) obtained in a previous work was validated in a wide range of experimental conditions to predict the adsorption kinetics of pyridine on activated carbon. Moreover, the predictions of SDM model were compared with those obtained by using the first and second-order kinetic models. The results showed that the second- order model adjusted satisfactorily the experimental data and fitted the experimental data much better than the first-order kinetic model. The effect of the stirring speed, mass of pyridine adsorbed, (qe), and temperature on the rate constant of the second- order model, (k2), was analyzed and equations were proposed to correlate k2 as functions of qe and temperature. Nevertheless, the dependence of k2 regarding the temperature, stirring speed and qe cannot be accurately correlated. On the other hand, the SDM model provided a much better prediction than the second order kinetic model. The surface diffusion can be readily estimated from a correlation recommended in this work, whereas the k2 could not be predicted for some of the experimental conditions studied in this workEn este trabajo el modelo de difusión superficial (MDS) obtenido en un trabajo previo se validó en un amplio intervalo de condiciones experimentales para predecir la cinética de adsorción de piridina en carbón activado. Más aun, la predicción del modelo MDS se comparó con las predicciones obtenidas utilizando el modelo cinético de primer y segundo orden. Los resultados demostraron que el modelo cinético de segundo orden ajustó de mejor manera los datos experimentales que el modelo cinético de primer orden. La constante cinética de segundo orden, k2 , se correlacionó con distintas variables de operación (masa adsorbida en el equilibrio, temperatura, velocidad de agitación) obteniéndose ecuaciones para predecir k2 . Sin embargo, estas dependencias presentaron bastante incertidumbre y en algunos casos carencia de significado físico. Por otra parte, el modelo MDS proporcionó una mejor predicción que el modelo cinético de segundo orden. Más aun, el coeficiente de difusión superficial, Ds , puede estimarse correctamente en un amplio intervalo de condiciones experimentales mediante una correlación propuesta en este trabajo.