FRCU - GICA :Grupo de Investigación sobre Cáscara de Arroz - Comunicaciones a congresos

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    Aprovechamiento de residuos lignocelulósicos regionales para la remoción de cadmio en solución.
    (2020-07) Romano, Melisa Soledad; Corne, Valeria; Azario, Ricardo Raúl; García, María del Carmen
    Este estudio se centró en investigar la biosorción de cadmio en solución mediante el uso de residuos lignocelulósicos regionales tales como cáscaras de naranja y arroz. Los sorbentes fueron caracterizados por espectroscopía infrarroja y mediante la determinación del pH en el punto de carga cero. Los materiales fueron empleados en su forma natural y modificados con hidróxido de potasio para analizar la capacidad de sorción del contaminante. Los niveles de remoción se favorecieron al emplear los residuos activados y al incrementar el pH y la dosis del biosorbente, mientras que disminuyeron al aumentar la concentración de cadmio. Para los sistemas evaluados se encontró que el equilibrio del proceso se alcanzó rápidamente, ajustándose a una cinética de pseudo-segundo orden. Finalmente, para la cáscara de naranja se presentaría una sorción en monocapa, mientras que para la cáscara de arroz los sitios serían heterogéneos con diferentes afinidades hacia el cadmio.
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    Ceramic matrices for immobilization of heavy metals adsorbed on rice husk
    (2020-04-25) Romano, Melisa Soledad; Pelozo, Gisela Guadalupe; Quaranta, Nancy Esther; Corne, Valeria; García, María del Carmen
    Numerous studies have been conducted about the removal of heavy metal ions from aqueous solutions using lignocellulosic materials, which are capable of adsorbing various contaminants present even at low concentrations. Rice husk constitutes biomass waste that has found multiple applications in diferent felds, such as the removal of heavy metals by adsorption. After this process, a biomass-contaminant waste is generated, which currently does not have viable and low-cost alternatives for its fnal disposal. Thus, the objective of this work is to evaluate the possibility of incorporating rice husk contaminated with Cu–Ni–Cd and Pb–Zn into ceramic matrices, to immobilize these hazardous metals. Ceramic pieces from mixtures of commercial clay and rice husk with adsorbed metal, added by 10% in volume were obtained. The raw materials were characterized by diferent techniques, such as SEM-EDS, XRD, DTA-TGA, particle size distribution, ecotoxicity, etc., while in ceramic products were analysed porosity, permanent volumetric variation, weight loss of ignition, ecotoxicity, among others. From the overall results, it is possible to conclude that the obtained ceramic pieces have immobilized within their structure, the heavy metals present on rice husk. The bricks have excellent physical and mechanical properties that make possible their use in civil construction.
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    Biosorción de metales divalentes sobre cáscara de arroz : efecto del tratamiento químico del adsorbente
    (2019-12-02) García, María del Carmen; Azario, Ricardo Raúl; Romano, Melisa Soledad; Corne, Valeria
    La contaminación por metales pesados constituye uno de los mayores riesgos para los cursos de aguas por ser estos contaminantes de difícil eliminación dada su naturaleza no biodegradable y persistente. Numerosas tecnologías han sido desarrolladas para tratar este problema ambiental, siendo la biosorción una de las alternativas más utilizadas debido a su eficiencia, bajo costo y posibilidad de utilizar materiales naturales como biosorbente. Los residuos agrícolas constituyen una fuente importante de biomasa que puede ser empleada en este tipo de proceso. En algunos casos, es necesario mejorar la capacidad de remoción de estos materiales mediante la aplicación de tratamientos químicos o físicos. Debido a esto, el objetivo de este trabajo se centró en evaluar la capacidad de remoción de cationes divalentes por parte de la cáscara de arroz, residuo altamente disponible en la provincia de Entre Ríos, y el efecto del tratamiento químico básico o ácido sobre la capacidad de retención de estos contaminantes. La modificación alcalina del biosorbente mejoró la eficiencia de retención de los metales divalentes (M2+) analizados respecto al material sin tratar. Por el contrario, el tratamiento ácido de la cáscara de arroz disminuyó la remoción de los contaminantes debido a que la modificación de la carga superficial del adsorbente imposibilitaría la unión de los metales divalentes a los sitios de unión. Los estudios SEM y FTIR indicaron que la biosorción de M2+se produce en la microestructura globular de la cáscara de arroz y los grupos Si-O-Si- (siloxano), -OH y >C=O podrían estar involucrados en la unión de los metales.
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    Adsorción de cromo en materiales arcillosos funcionalizados con compuestos orgánicos
    (2019-12-02) Corne, Valeria; Maskavizan, Ana Justina; Romano, Melisa Soledad; Centurión, Emiliano; García, María del Carmen
    Los metales pesados constituyen uno de los principales contaminantes de los medios acuáticos. En particular, el cromo (VI) es uno de los elementos metálicos más tóxicos para los organismos vivos. Entre las tecnologías utilizadas para la remoción de este contaminante, la adsorción mediante el uso de arcillas naturales y funcionalizadas con compuestos orgánicos presenta como ventajas la efectividad y facilidad de operación del proceso y la disponibilidad y bajo costo de las materias primas. La provincia de Entre Ríos dispone de grandes volúmenes de minerales arcillosos que son abandonados luego de la explotación de canteras. En estudios previos, estos residuos han sido empleados como adsorbentes de cationes metálicos en solución, lográndose resultados promisorios. Continuando con esta investigación, en este trabajo se propuso analizar el aprovechamiento de estas arcillas, ya sea en su forma natural o modificadas, para la remoción de especies oxoaniónicas de cromo en solución. El material arcilloso usado como adsorbente fue extraído de una cantera ubicada en Entre Ríos. La caracterización mediante espectroscopía IR y DRX sugirió la presencia de caolinita y cuarzo como principales componentes. Para los ensayos de sorción el material fue utilizado en su forma natural y tratado al 100 % de su capacidad de intercambio catiónico (CEC) con HDTMA-Br para generar la organoarcilla. Los resultados obtenidos al emplear como adsorbente la arcilla natural pusieron de manifiesto bajos niveles de captación del cromo. En tal sentido, para las distintas condiciones evaluadas los porcentajes de remoción fueron inferiores al 8,9 ± 3,2 %. Por otra parte, los niveles de adsorción mejoraron significativamente cuando se utilizó como adsorbente la organoarcilla sintetizada. Se encontró que la capacidad de remoción aumentó considerablemente al reducir el pH, alcanzándose valores hasta 79,6 ± 0,5 % para pH próximos a 1. El análisis de la variable tiempo indicó un equilibrio rápido del proceso de sorción bajo estudio. Además, el incremento en la concentración inicial del metal provocó una disminución en los porcentajes de remoción como resultado de una probable saturación del adsorbente. Mediante el ajuste de los datos experimentales a los modelos de Langmuir y Freundlich se concluyó que el último de ellos describiría más adecuadamente el equilibrio de sorción cromo-organoarcilla. Finalmente, los resultados de este estudio manifestaron la potencial aplicación de los materiales arcillosos modificados, obtenidos a partir de un residuo altamente disponible en Entre Ríos, para el empleo como adsorbentes de cromo en solución.
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    Matrices arcillosas como herramienta de fijación de metales pesados adsorbidos sobre cáscara de arroz
    (2019-08-04) Romano, Melisa Soledad; Pelozo, Gisela Guadalupe; Quaranta, Nancy Esther; Corne, Valeria; García, María del Carmen
    La descarga de metales pesados tóxicos al ambiente a partir de actividades industriales causa numerosos problemas debido a sus características perjudiciales para la salud y el ambiente. En los últimos años, se han realizado numerosos estudios basados en la eliminación de iones de metales pesados de soluciones acuosas utilizando materiales lignocelulósicos, que son capaces de adsorber diversos contaminantes incluso presentes a bajas concentraciones. La cáscara de arroz constituye un residuo de biomasa que se ha estudiado en diversas aplicaciones. En años recientes se ha utilizado en procesos de biosorción de metales pesados. Después de este proceso, se genera un residuo biomasa contaminante, que actualmente no tiene alternativas viables de bajo costo para su disposición final segura. El objetivo de este trabajo es evaluar la viabilidad de la incorporación a matrices cerámicas, de cáscara de arroz contaminada con Cu-Ni-Cd y Pb Zn, con el fin de inmovilizar dichos metales esados. Las piezas cerámicas se obtuvieron a partir de mezclas de arcilla comercial y cáscara de arroz con metal adsorbido, añadidas en un 10 % en volumen. Las materias primas (cáscara y arcilla) fueron caracterizadas por SEM-EDS, distribución granulométrica, ecotoxicidad, etc., mientras que los productos cerámicos obtenidos se caracterizaron con técnicas tales como: porosidad, variación volumétrica permanente, pérdida de peso por calcinación, ecotoxicidad, entre otros. Del análisis de los resultados, se puede concluir que las piezas cerámicas obtenidas han inmovilizado dentro de su estructura los metales pesados contenidos en la cáscara de arroz agregada.
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    Análisis de los procesos de sorción y desorción de contaminantes divalentes en arcillas entrerrianas
    (2019-08-04) Romano, Melisa Soledad; Corne, Valeria; Maskavizan, Ana Justina; Centurión, Emiliano; Eggs, Nancy Elisabet; Azario, Ricardo Raúl; García, María del Carmen
    Entre Ríos dispone de grandes volúmenes de minerales arcillosos resultantes de la explotación de canteras. Una manera de aprovechar estos residuos podría ser como materiales adsorbentes puesto que el empleo de arcillas en la remoción de contaminantes es eficaz y de bajo costo. En base a ello, el objetivo de este trabajo se centró en evaluar la eficiencia de remoción de metales divalentes (M2+) mediante el uso de arcillas regionales y la posterior regeneración de las mismas a través de adecuados procesos de desorción. Los resultados obtenidos en los ensayos de sorción revelaron que la capacidad de remoción varió según el orden Pb2+ >> Cu2+ ≈ Zn2+ ≈ Ni2+. En todos los casos el equilibrio de sorción se alcanzó rápidamente. El pH del medio resultó ser un factor determinante en la eficiencia del proceso de sorción. Asimismo, se observó que el aumento en la masa de arcilla mejoró la remoción de los contaminantes mientras que el incremento en la concentración inicial del metal provocó una disminución en los porcentajes de adsorción. Por otra parte, para los distintos sistemas M2+-arcilla evaluados se encontró que los niveles de desorción aumentaron en la medida que se disminuyó el pH del medio. La optimización de los parámetros involucrados en el proceso de sorción de M2+ en arcillas de la región puso de manifiesto la potencial aplicación de estos materiales como adsorbentes de metales contaminantes. Además, el comportamiento de desorción de los sistemas M2+-arcilla sugirió la posible regeneración y reutilización del material.
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    Effect of the incorporation of biomass wastes on the properties of fired clay bricks
    (2018-11-11) Pelozo, Gisela Guadalupe; Quaranta, Nancy Esther; Caligaris, Marta Graciela; Romano, Melisa Soledad; Cristóbal, Adrián Alberto
    In this work, the feasibility of reusing two biomass wastes: sunflower shells and rice husks is analyzed through their incorporation in clay mixtures for the production of porous ceramic materials. For this purpose, the raw materials were first characterized by different techniques. The ceramic pieces were obtained by means of uniaxial pressure at 25 MPa of commercial clay-biomass waste mixtures, the latter added in 10% by volume. After a drying period, they were thermally treated at 1000°C following firing curves similar to those used by the ceramic industry. The products obtained were characterized by various techniques: porosity, permanent volumetric variation, weight loss on ignition, mechanical properties, among others. The ceramic products obtained present homogeneous tonality, well-defined edges and angles, without shelling of the structure. The results of the porosity test show that the waste aggregates increase this property in the ceramic materials studied.
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    Inmovilización de metales pesados adsorbidos sobre cáscara de arroz en matrices cerámicas
    (2018-10-01) Pelozo, Gisela Guadalupe; Quaranta, Nancy Esther; Romano, Melisa Soledad; García, María del Carmen; Bertetti, Yamila Belén; Robles, Victoria Evangelina
    El objetivo de este trabajo es analizar la factibilidad de incorporación de cáscara de arroz con metales pesados adsorbidos, en matrices cerámicas arcillosas para inmovilizar los metales cadmio y plomo contenidos. Las piezas cerámicas se obtuvieron mediante presión uniaxial a 25MPa de mezclas arcilla comercial-cáscaras de arroz con y sin metal adsorbido, adicionado en 10%, tratadas térmicamente a 1000°C. Las materias primas y los productos compactos obtenidos se caracterizaron mediante diversas técnicas de caracterización. Las piezas cerámicas obtenidas presentan tonalidad homogénea, bordes y ángulos bien definidos, sin desgranamiento de la estructura, y propiedades mecánicas adecuadas a su uso en servicio.
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    Estudio preliminar de desorción de metales divalentes en arcillas de la provincia de Entre Ríos
    (2018-09-12) García, María del Carmen; Corne, Valeria; Centurión, Emiliano; Maskavizan, Ana Justina; Romano, Melisa Soledad
    Entre las distintas metodologías utilizadas para la remoción de metales pesados en aguas contaminadas, la adsorción mediante el uso de arcillas ha sido una de las más empleadas dada la efectividad del proceso y la disponibilidad y bajo costo de las materias primas. Asimismo, la posibilidad de regeneración de los adsorbentes mediante procesos de desorción constituyen ventajas adicionales de este método. En este contexto, en trabajos previos se ha estudiado el aprovechamiento de materiales arcillosos como adsorbentes de metales divalentes (M2+) en solución, lográndose resultados promisorios. Continuando con esta línea de trabajo y, con el fin de evaluar la potencial regeneración de estos materiales, en esta instancia se planificó estudiar el comportamiento de desorción de Pb2+, Ni2+, Zn2+ y Cu2+ retenidos en las arcillas adsorbentes. El material arcilloso utilizado en los ensayos fue extraído de una cantera ubicada en la provincia de Entre Ríos. Para los distintos sistemas M2+-arcilla evaluados se encontró que los porcentajes de desorción dependieron del metal analizado y del pH del medio, registrándose los mayores niveles cuando se trabajó a pH próximos a 1. Finalmente, estos resultados constituyen la primera etapa de un estudio orientado a evaluar el comportamiento de desorción de sistemas M2+-arcilla y la potencial regeneración y reutilización del material utilizado como adsorbente.
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    Aprovechamiento de residuos arcillosos para la remoción de metales divalentes en solución
    (2018-09-12) Maskavizan, Ana Justina; Centurión, Emiliano; Eggs, Nancy Elisabet; García, María del Carmen; Corne, Valeria
    La contaminación de los recursos hídricos por metales pesados constituye un problema ambiental grave debido a la naturaleza no biodegradable, persistente y acumulativa de estos tóxicos. Distintas tecnologías destinadas a la remoción de estos contaminantes en aguas han sido desarrolladas, siendo el proceso de adsorción uno de los más empleados. Entre los diversos materiales utilizados como adsorbentes, las arcillas han tenido una vasta aplicación para la remoción de iones metálicos en solución dada su eficacia, disponibilidad y bajo costo. La provincia de Entre Ríos dispone de grandes volúmenes de minerales arcillosos que permanecen como pasivos ambientales luego de la explotación de las canteras y, una manera de aprovechar estos recursos podría ser mediante su empleo como materiales adsorbentes. En base a ello, el objetivo de este estudio se enmarcó en investigar la remoción de metales divalentes (Cu2+, Pb2+, Zn2+ y Ni2+) en solución mediante el uso de arcillas regionales. El material arcilloso empleado como adsorbente fue extraído de una cantera ubicada en la provincia de Entre Ríos. La caracterización del mineral mediante espectroscopía infrarroja sugirió que el mismo está formado mayoritariamente por caolinita. Por otro lado, los resultados obtenidos en los ensayos de sorción revelaron que la capacidad de remoción varió según el orden Pb2+ >> Cu2+ ≈ Zn2+ ≈ Ni2+. En todos los casos el equilibrio de sorción entre la arcilla y el metal se alcanzó rápidamente. En cuanto al pH del medio, este resultó ser un factor determinante en la eficiencia del proceso de sorción. Asimismo, pudo observarse que el aumento en la masa de arcilla mejoró la remoción de los contaminantes como consecuencia de la mayor disponibilidad de los sitios de unión, mientras que el incremento en la concentración inicial del metal provocó una disminución en los porcentajes de adsorción como resultado de una probable saturación del adsorbente. Finalmente, se encontró que el modelo de Freundlich es el que mejor describe el equilibrio de sorción de los metales divalentes Cu2+, Pb2+, Zn2+ y Ni2+ sobre estos minerales de arcilla. Este estudio de optimización de los parámetros involucrados en el proceso de sorción de metales divalentes en arcillas de la región puso de manifiesto la potencial aplicación de estos materiales como adsorbentes de metales contaminantes. De esta manera, los resultados obtenidos en este trabajo podrían contribuir a la búsqueda de soluciones a diferentes problemas como son la remediación de pasivos ambientales y el tratamiento de aguas contaminadas.