FRCU - Grupos de Investigación
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Item Estudios de desorción de cromo sobre organoarcillas para la regeneración del adsorbente(2023-08-07) Centurión, Emiliano; Villarubia, Cristal; Romano, Melisa Soledad; Corne, Valeria; Consiglio Diez, Leonardo Martín; García, María del Carmen; Azario, Ricardo RaúlEn el presente trabajo se analizaron ciclos de adsorción y desorción de cromo hexavalente empleando como material adsorbente arcilla funcionalizada con un compuesto orgánico. Los resultados mostraron que la organoarcilla fue efectiva para eliminar el cromo en solución y además podría ser regenerada hasta 4 ciclos empleando NaOH como agente de desorción. Finalmente, el sólido adsorbente estudiado podría considerarse un material útil y económico para el tratamiento de efluentes contaminados con cromo.Item Remoción de cadmio y cromo en solución mediante la adsorción en arcillas naturales y funcionalizadas(2022-03-07) Romano, Melisa Soledad; Azario, Ricardo Raúl; Centurión, Emiliano; Consiglio Diez, Leonardo Martín; García, María del CarmenEntre los metales pesados más perjudiciales para la salud y el ambiente se encuentran el cadmio y el cromo, los cuales resultan tóxicos a bajas concentraciones. La adsorción mediante el uso de arcillas naturales y funcionalizadas con compuestos orgánicos constituye una alternativa eficiente para la remoción de estos contaminantes. Es por esto que, el objetivo de este trabajo fue evaluar la capacidad de eliminación de cromo y cadmio del ambiente empleando una arcilla de Entre Ríos. Además, analizar la peligrosidad del residuo generado mediante ensayos de ecotoxicidad (IRAM 29114) y lixiviados (EPA 1310B). El material arcilloso se caracterización mediante espectroscopía IR y DRX lo que sugirió la presencia de caolinita y cuarzo como principales componentes. La capacidad de intercambio catiónico (CEC), determinada por el método Cu(EDA)2 2+ , fue de 22 meq/100 g. Para los ensayos de adsorción de cadmio y cromo el material fue utilizado en su forma natural y tratado al 100 % de su CEC con bromuro de hexadeciltrimetilamonio, respectivamente. Se analizaron diferentes parámetros que afectan el proceso de sorción: pH (1-7), tiempo de incubación (10-1440 min), concentraciones iniciales de metal (5-100 ppm) y relación sólido líquido (1-30 g/L). La determinación de cadmio y cromo se realizó por espectroscopía de absorción atómica. Se encontró que la capacidad de remoción de cromo aumentó reducir el pH, alcanzándose valores hasta 80 % para pH próximos a 1, mientras que para cadmio la adsorción se incrementó al aumentar el pH, obteniéndose niveles de remoción superiores al 70% para valores entre 4 y 5. Para ambos metales, el incremento en la concentración inicial del metal provocó una disminución en los porcentajes de adsorción mientras que, para relaciones sólido / líquido mayores a 10 g/L no se observaron mejoras en la capacidad de adsorción. El equilibrio de sorción se alcanzó rápidamente para ambos tóxicos. Por otro lado, los resultados de ecotoxicidad mostraron que al incrementar la concentración del residuo arcilla-contaminante, aumentó la inhibición en el crecimiento de la radícula. Desde el punto de vista ambiental, al analizar los valores obtenidos y compararlos con los límites máximos establecidos por la ley, se encontró que las muestras analizadas superaron los valores límites de la normativa vigente. Los resultados obtenidos al emplear la arcilla de Entre Ríos para la remoción de cadmio y cromo permiten sugerir el empleo de este material como alternativa para la remoción de estos contaminantes. Por otro lado, los ensayos de ecotoxicidad y lixiviados ponen de manifiesto la necesidad de tratar el residuo generado luego del proceso de sorción de manera adecuada antes de su disposición final.Item Valorización de un residuo agroindustrial como bioadsorbente de plomo en solución y su reutilización en la fabricación de ladrillos cerámicos(2022-11-08) Centurión, Emiliano; Romano, Melisa Soledad; Corne, Valeria; Consiglio Diez, Leonardo Martín; Azario, Ricardo Raúl; Peloso, Gisela Guadalupe; Quaranta, Nancy Esther; García, María del CarmenEl plomo es un metal altamente tóxico que constituye un problema ambiental grave por su naturaleza no biodegradable, persistente y acumulativa. Se han desarrollado distintas tecnologías destinadas a la remoción de este contaminante en solución, siendo el proceso de biosorción una técnica atractiva por ser simple, efectiva y de bajo costo. En este contexto, la cáscara de arroz constituye un residuo altamente disponible, el cual podría ser empleado como bioadsorbente. En base a esto, el objetivo de este trabajo consistió en analizar los factores fisicoquímicos que afectan la sorción de plomo sobre la cáscara de arroz y el efecto del pretratamiento químico sobre el bioadsorbente mediante una activación básica del residuo. Además, evaluar la incorporación del residuo (biomasa-contaminante) a matrices cerámicas con el fin de inmovilizar el plomo removido. Se determinó que la remoción obtenida fue máxima a pH 5 y que el equilibrio del proceso se alcanzó rápidamente, alrededor de 30 minutos. La eficiencia de retención para relaciones sólido/líquido de 10 g/L fue del 69 % para el residuo al natural y superiores al 95 % para la cáscara modificada químicamente. El residuo biomasa-plomo fue luego empleado para analizar la capacidad de inmovilización del tóxico en la matriz cerámica. La fijación de plomo se determinó mediante pruebas de ecotoxicidad y de lixiviados. Finalmente, se concluyó que la cáscara de arroz constituye un adsorbente eficaz para la remoción de plomo en solución. Además, los cerámicos obtenidos inmovilizaron el contaminante contenido en la biomasa y presentaron propiedades adecuadas para su uso en servicio.Item Remoción de cromo en solución mediante la adsorción en arcillas naturales y modificadas químicamente(2021-06-25) Maskavizan, Ana Justina; Centurión, Emiliano; Romano, Melisa Soledad; Corne, Valeria; García, María del CarmenEl cromo es un metal pesado altamente tóxico y que produce graves daños a los seres vivos. Se han desarrollado distintas tecnologías destinadas a la remoción de este contaminante en aguas, siendo el proceso de adsorción uno de los más empleados. En este contexto, se han reportado resultados favorables de remoción de Cr (III) y Cr (VI) con arcillas naturales y modificadas químicamente. En base a estos antecedentes, en este trabajo se propone analizar la capacidad de remoción de cromo en solución utilizando como adsorbente arcilla extraída de una cantera de la provincia de Entre Ríos, ya sea en su forma natural o modificada químicamente. La caracterización de la arcilla natural mediante FT-IR y DRX sugirió la presencia de caolinita y cuarzo como principales componentes. Los estudios de sorción se realizaron con arcilla natural y tratada al 100 % de su CEC con bromuro de hexadeciltrimetilamonio para generar la organoarcilla. Al utilizar la arcilla natural como adsorbente se obtuvieron remociones menores al 9 %, mientras que el empleo del material modificado mejoró notoriamente los niveles de captación de cromo, alcanzándose valores hasta 80 %. Los promisorios resultados obtenidos en la optimización de los parámetros que afectan el proceso de sorción cromo-organoarcilla revelaron una posible aplicación de los minerales arcillosos modificados químicamente para la remoción de cromo en solución.Item 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 CarmenLos 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.Item 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 CarmenEntre 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.Item 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 SoledadEntre 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.Item 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, ValeriaLa 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.Item Adsorción de plomo, cinc y níquel en arcillas de la provincia de Entre Ríos : efecto del pH en la capacidad de remoción(2017-07-31) Corne, Valeria; Centurión, Emiliano; Romano, Melisa Soledad; Eggs, Nancy Elisabet; Azario, Ricardo Raúl; García, María del CarmenEntre las diversas causas responsables de la degradación de los recursos hídricos se encuentra la contaminación por metales pesados. Estos xenobióticos constituyen un serio problema ambiental debido a su naturaleza no biodegradable, persistente y acumulativa. Distintas tecnologías destinadas a la remoción de estos tóxicos en aguas han sido desarrolladas, siendo el proceso de adsorción uno de los más empleados. Asimismo, entre los diversos materiales utilizados como adsorbentes, las arcillas han demostrado ser uno de los más efectivos para la remoción de iones metálicos en solución. La provincia de Entre Ríos dispone de grandes volúmenes de minerales arcillosos que permanecen como pasivos ambientales luego de la explotación de canteras dedicadas a la extracción de rocas de aplicación y, una manera de aprovechar estos recursos podría ser mediante su empleo como materiales adsorbentes. En base a esto, el objetivo de este proyecto se enmarcó en evaluar la capacidad de remoción de metales divalentes como plomo, cinc y níquel en solución mediante el uso de arcillas regionales. Dado que el pH del medio es un factor determinante en la eficiencia del proceso de sorción, en esta etapa del trabajo el interés se centró en evaluar la influencia de este parámetro en la capacidad de adsorción de estos iones. La caracterización del material arcilloso utilizado como adsorbente mediante espectroscopía IR sugiere que el mismo estaría formado mayoritariamente por caolinita. Los resultados obtenidos en los estudios de sorción para los distintos metales analizados revelaron que el equilibrio se alcanza rápidamente y que los niveles de remoción aumentan en la medida que se incrementa el pH del medio. Esto último puede justificarse en base a que a pH ácidos los protones compiten con los iones metálicos por los sitios de adsorción de la arcilla. A medida que el pH de la solución aumenta la concentración de protones disminuye, favoreciéndose así la unión de los iones divalentes (Pb2+, Zn2+, Ni2+). En todos los casos, se registró un marcado incremento en la adsorción hasta pH cercanos a 4-5, obteniéndose niveles de remoción hasta 90 % para Pb2+ y próximos a 45 % para Ni2+ y Zn2+. Por encima de estos pH no se registraron cambios significativos en la capacidad de adsorción. Este estudio constituye la primera etapa en la optimización de los distintos parámetros involucrados en el proceso de sorción de metales divalentes en arcillas de la región.