Facultad Regional Concep. del Uruguay

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    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 Raúl
    En 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.
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    Ladrillos cerámicos como herramienta de inmovilización de Cr (VI) adsorbido a organoarcillas
    (2023-05-03) Romano, Melisa Soledad; Corne, Valeria; Azario, Ricardo Raúl; Consiglio Diez, Leonardo Martín; Peloso, Gisela Guadalupe; Quaranta, Nancy Esther; García, María del Carmen
    El cromo (VI) constituye uno de los elementos metálicos con mayor toxicidad para los seres vivos. En los últimos años, se han reportado estudios basados en la eliminación de este tóxico de soluciones acuosas utilizando materiales arcillosos naturales o funcionalizados con compuestos orgánicos. En la provincia de Entre Ríos existen grandes volúmenes de minerales arcillosos, resultantes de la explotación de canteras, que han sido empleados como adsorbentes de cromo. Como resultado de este proceso de remoción, se genera un nuevo residuo arcilla-contaminante que debe ser tratado adecuadamente para su disposición final. De esta manera, el objetivo de este trabajo fue evaluar la factibilidad de elaborar ladrillos cerámicos a partir del residuo del proceso de adsorción, con el fin de inmovilizar el contaminante dentro de la matriz cerámica, y además, estudiar la calidad de las piezas obtenidas. La fijación del contaminante se determinó mediante pruebas de lixiviados y los productos cerámicos obtenidos se caracterizaron con técnicas tales como porosidad, variación volumétrica permanente, pérdida de peso por calcinación, entre otros. Del análisis de los resultados, se concluyó que las piezas cerámicas lograron inmovilizar dentro de su estructura al cromo removido y además presentaron propiedades adecuadas para su uso en servicio.
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    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 Carmen
    Entre 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.
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    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 Carmen
    El 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.
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    Study of zinc biosorption on natural and chemically modified rice husks
    (2022-01) Romano, Melisa Soledad; Corne, Valeria; Azario, Ricardo Raúl; Consiglio Diez, Leonardo Martín; García, María del Carmen
    Heavy metal contamination is one of the greatest risks to water courses because these pollutants are difficult to eliminate due to their non-biodegradable and persistent nature. Numerous technologies have been developed to solve this environmental problem, being biosorption one of the most widely used alternatives due to its efficiency, low cost and the possibility of using natural materials as biosorbents. Agricultural residues are an important source of biomass that can be used in this type of process. Therefore, the objective of this study was to analyze the physicochemical factors that affect the sorption of zinc in solution using rice husk as biosorbent, either natural or chemically modified with potassium hydroxide or phosphoric acid. This is a highly available residue in the province of Entre Ríos, Argentina. Sorbents were characterized by infrared spectroscopy and by determining the pH at the point zero charge. The chemical treatment with potassium hydroxide improved significantly the removal of the pollutant, while the acid activation did not show improvements regarding to the use of the natural husk. The removal levels were favoured by the increase in pH up to 5 and biosorbent dosage, while they decreased by the rise in zinc concentration. For the systems being evaluated it was found that the equilibrium of the process was reached quickly and adjusted to pseudo-second order kinetics. For the adsorbents used, a monolayer sorption with homogeneous binding sites would be presented.
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    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 Carmen
    El 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.
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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.