Desarrollo, Producción e Innovación en la Investigación científica
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Item Óxidos mixtos de CoFe y MgFe utilizados en la remediación de agua contaminada con ársenico(2014) Heredia, Angélica; Agu, Ulises Ariel; Ullan, María Luz; Herrero, Eduardo R.; Crivello, Mónica ElsieLa contaminación de agua subterránea con arsénico (As) es un problema muy extendido en el territorio Argentino, la misma es de origen natural y afecta la región norte y centro del país. Los compuestos hidrotalcitas (HT) son una clase de arcilla aniónica bidimensional cuya fórmula general puede ser descrita como: [M(II)1-xM(III)x (OH)2](An-)n/x.mH2O, donde M(II) y M(III) son metales +2 y +3 mientras que A = (CO3)=. La descomposición térmica a 450 °C genera óxidos mixtos de gran área superficial. Las HT se sintetizaron por coprecipitación utilizando metales Mg, Co, Fe, Al. Todas las muestras fueron calcinadas en atmosfera de aire a 450 ºC por 9 hs y se evaluaron en la remoción de arsénico en agua subterránea contaminada. El material fue caracterizado por DRX, área superficial y UV-Vis con reflectancia difusa. La remoción de As se llevó a cabo en un reactor tipo Batch agitado magnéticamente a temperatura ambiente, se utilizó 0.1 g de óxidos con 70 ml de solución de concentración 0.1 mg/L de As (III). Los tiempos de análisis fueron a 5 y 10 minutos. Se pudo observar que los oxidos de MgFe mostraron una mayor adsorción que los óxidos de CoFe. Las muestras se analizaron mediante Test colorimétrico de Arsénico Merckoquant. La concentración de As disminuyó por debajo de 0,01 mg/L (límite establecido por la Organización Mundial de la Salud, la EPA y el Código Alimentario Argentino) en 10 minutos de contacto, con las muestras de MgFe.Item Evaluación de óxidos mixtos de Mg-Al-Fe en la remoción de arsénicos en agua(2017) Heredia, Angélica; Gómez Ávila, Jenny; Garay, F.; Crivello, Mónica ElsieLa remoción del As de matrices acuosas ha sido ampliamente estudiada, y existen gran variedad de tratamientos, dentro de los cuales se encuentra la adsorción de Arsénico empleando óxidos mixtos a partir de Hidróxidos Dobles Laminares. El objetivo de este trabajo es la síntesis, caracterización y evaluación de óxidos mixtos de MgAlFe a partir de Hidróxidos Dobles Laminares en la remoción de Arsénico (III) de soluciones acuosas. Estos materiales fueron sintetizados mediante el método de co-precipitación, variando la relación molar Fe+3/[Al+3+Fe+3] entre 0–1, a pH y temperatura constante. Fueron además caracterizados por Difracción de Rayos X y Espectroscopia UV-visible. La capacidad de remoción de los materiales obtenidos fue evaluada en reactores tipo batch y se cuantificó el contenido de Arsénico (III) por técnicas electroquímicas. El porcentaje de adsorción de los materiales varió entre 75% y 95%, siendo mayor la remoción a medida que aumentaba el contenido de Fe en el material. El mecanismo de remoción fue por reconstrucción de la estructura laminar y adsorción superficial. En el material con 100% solo se observó adsorción superficial. La carga superficial positiva, al pH natural que desarrollan los óxidos en contacto con la solución, favorece la remoción del arsénico de matrices acuosas.Item Variación del contenido de hierro en la síntesis de óxidos mixtos aplicados a la remoción de arsénico en agua(2017) Heredia, Angélica Constanza; Crivello, Mónica Elsie; Garay, Fernando; Gómez, JennyDesde hace varias décadas se estudian y desarrollan tecnologías para minimizar la presencia de especies arsenicales en aguas de consumo humano, debido a la alta toxicidad del Arsénico (As) para la salud humana. Dentro de las posibilidades existentes para su remoción, la inmovilización de contaminantes es ampliamente utilizada. Los hidróxidos dobles laminares (HDLs) son compuestos con aniones intercambiables en su espacio interlaminar. Estos nanomateriales son fácilmente sintetizables y de bajo costo, por lo que pueden usarse para desarrollar métodos rápidos y rentables de remediación de agua contaminada con As. La descomposición térmica de estos nanomateriales permite obtener óxidos mixtos de alta área específica que también pueden ser empleados para remoción, siendo en este caso la adsorción del anión contaminante durante el proceso de reconstrucción del HDL [1]. En este trabajo se estudió la adsorción de As (III) en óxidos mixtos de Mg-Al-Fe, a partir de la síntesis de compuestos tipo HDL. Los HDL fueron sintetizados por el método de co-precipitación a pH y temperatura constante, variando la relación molar Al+3/[Al+3+Fe+3] entre 0 y 1. Los materiales fueron caracterizados por Difracción de Rayos X (DRX) y por Espectroscopia UV-vis con reflectancia difusa. Los espectros de Rayos X de los óxidos mixtos mostraron en todos los casos la destrucción de la estructura de capas, detectándose la presencia de fase periclase MgO, al igual que la fase hematita Fe2O3 y espinela MgFe2O4. El área superficial de los óxidos mixtos fue analizada aplicando el método BET de la isoterma de adsorción de nitrógeno a -195.7 °C, obteniéndose valores entre 190m2g-1 y 90 m2g-1. La remoción de As(III) se llevó a cabo en un reactor tipo Batch bajo agitación magnética a diferentes tiempos de contacto. Para cuantificar y especiar sistemáticamente el contenido de As antes y después del contacto con el material adsorbente se emplearon técnicas de Voltametría de Onda Cuadrada, en presencia de Cu(II) y del ligando Ammonium Pyrrolidine Dithiocarbamate. El porcentaje de remoción de As fue mayor a medida que aumentaba la concentración de Fe en el material [2]. Los óxidos preparados con altas concentraciones de Fe extraen más del 90% de As. Para el material con 75% de Fe, se realizaron dos ciclos de remoción con solución de 1ppm de As(III). Al finalizar cada ciclo el material se secó a 90oC para su posterior reutilización. Se obtuvo la remoción del 99% en el primer ciclo y del 97% en el segundo ciclo. Se seguirá analizando el nanomaterial en la remoción de mayores concentraciones de As con el objetivo de calcular la capacidad de remoción del mismo.Item Estudio de la remoción de as(III) en soluciones acuosas mediante óxidos mixtos de mgaife obtenidos a partir de hidróxidos dobles laminares(2017) Gómez Ávila, Jenny; Heredia, Angélica Constanza; Bravo Fuchineco, Daiana Antonella; Manitto, Yuliana; Garay, Fernando; Crivello, Mónica ElsieLa presencia del arsénico (As) en agua de consumo humano representa una problemática mundial por los efectos toxicológicos sobre la salud. Dentro de los tratamientos se ha explorado la remoción de As con óxidos mixtos (OM) obtenidos a partir de Hidróxidos Dobles Laminares (HDL), compuestos de estructura laminar formados por distintos cationes dispuestos en capas brucíticas. Este trabajo tiene como objetivo la síntesis de HDL y sus OM para ser empleados en la remediación de As en agua. Los materiales fueron sintetizados mediante el método de co-precipitación a pH constante. Estos fueron caracterizados por Difracción de Rayos X y Espectroscopia UV-visible. El porciento de As adsorbido fue estimado a partir de reacciones batch, empleando técnicas electroquímicas para su determinación. Dicho porciento varió entre 77% y 90% a los 15 min de contacto del material con una solución de 0.165 mg/L de As(III), siendo mayor la remoción a medida que aumentaba el contenido de Fe en el material. La capacidad de remoción del OM con un 50% de contenido de Fe fue de 7.03 [mg As(III)/ g OM], correspondiendo al 98% de adsorción, indicando posiblemente mayor capacidad de remoción del mismo.Item Evaluación de óxidos mixtos de mg-al-fe en la remoción de arsénico en agua.(2017) Garay, Fernando; Heredia, Angélica Constanza; Crivello, Mónica Elsie; Gómez Ávila, JennyLa remoción del As de matrices acuosas ha sido ampliamente estudiada, y existen gran variedad de tratamientos, dentro de los cuales se encuentra la adsorción de Arsénico empleando óxidos mixtos a partir de Hidróxidos Dobles Laminares. El objetivo de este trabajo es la síntesis, caracterización y evaluación de óxidos mixtos de MgAlFe a partir de Hidróxidos Dobles Laminares en la remoción de Arsénico (III) de soluciones acuosas. Estos materiales fueron sintetizados mediante el método de co-precipitación, variando la relación molar Fe+3/[Al+3+Fe+3] entre 0–1, a pH y temperatura constante. Fueron además caracterizados por Difracción de Rayos X y Espectroscopia UV-visible. La capacidad de remoción de los materiales obtenidos fue evaluada en reactores tipo batch y se cuantificó el contenido de Arsénico (III) por técnicas electroquímicas. El porcentaje de adsorción de los materiales varió entre 75% y 95%, siendo mayor la remoción a medida que aumentaba el contenido de Fe en el material. El mecanismo de remoción fue por reconstrucción de la estructura laminar y adsorción superficial. En el material con 100% solo se observó adsorción superficial. La carga superficial positiva, al pH natural que desarrollan los óxidos en contacto con la solución, favorece la remoción del arsénico de matrices acuosas.Item Remocion de as(lll) mediante óxidos mixtos de mgalfe. Análisis por voltametría de onda cuadrada.(2016) Gómez Ávila, Jenny; Heredia, Angélica Constanza; Garay, Fernando; Herrero, Eduardo; Crivello, Mónica ElsieLa presencia de altos niveles de arsénico en el agua es un tema prioritario de preocupación ambiental, por ello es necesario desarrollar tecnologías de remoción para mitigar estos problemas. Los compuestos tipo hidrotalcitas (HT) o hidróxidos dobles laminares (HDL) pertenecen a una familia de compuestos inorgánicos de estructura laminar, denominados arcillas aniónicas, que por descomposición térmica generan óxidos mixtos que pueden captar arsénico. Los HDL fueron sintetizados empleando el método de coprecipitación, variando la concentración de Fe(III). Los óxidos fueron caracterizados por difracción de rayos X y por espectroscopía UV visible; también se les determinó el área superficial. Para medir la capacidad de adsorción de los óxidos se emplearon soluciones con concentración conocida de As. Con cada material se realizaron 5 reacciones de adsorción, empleando diferentes tiempos de contacto, en un reactor tipo batch con agitación magnética. El análisis de arsénico para las muestras pre y post-tratadas fue realizado por voltametría de onda cuadrada con adición de estándar. Los resultados mostraron alta capacidad de adsorción en todas las muestras calcinadas.Item Ensayo interlaboratorio para determinación de arsénico empleando muestras referencia y aguas subterráneas de Rafaela (Santa Fe) y cintra (Córdoba)(2019) Crivello, Mónica Elsie; Heredia, Angélica; Gómez Avila, Jenny; Schierano, M. Celeste; Griffa, Carina; Boglione, Rosana; Panigatti, M. CeciliaEn el marco del Proyecto Integrador de determinación de la calidad de agua (PRODECA) de la UTN, se conformó una comisión con la finalidad de realizar ensayos en diferentes laboratorios para determinar Arsénico(III), Arsénico(V) y Arsénico total tanto en muestras referencias como en aguas subterráneas. Como material de referencia se prepararon dos soluciones de concentraciones conocidas de As(III) y As(V). Las muestras de agua subterráneas recolectadas pertenecieron, a la ciudad de Rafaela (Santa Fe) y la localidad de Cintra (Córdoba). Las mismas se preservaron empleando tres medios diferentes (ácido clorhídrico, ácido ascórbico y ácido nítrico). De la actividad participaron 12 laboratorios que utilizaron métodos analíticos de propia elección, conforme a sus procedimientos de rutina. La evaluación de desempeño de los laboratorios participantes se realizó mediante el cálculo del parámetro “z-score”. En la determinación de arsénico total de las soluciones referencia, todos los laboratorios, excepto uno, tuvieron desempeño satisfactorio (ǀzǀ ≤ 2). En cuanto a la cuantificación de Astotal en las muestras de agua subterránea se obtuvo un promedio de 160,3±24,4 μg/L para Rafaela y 2571,0±540,1 μg/L para Cintra, descartando valores informados como no detectado o mayores a un valor. En cuanto a la cuantificación de As(V) y As(III), no fue realizada por todos los laboratorios en las muestras de agua subterránea, obteniéndose diferencias según la técnica empleada y el modo de conservación. La diferencia entre los valores obtenidos por la misma técnica puede ser atribuida a la variación en la composición de las matrices acuosas, encontrándose altas concentraciones de sólidos y sulfato en el agua de Cintra, mientras que en la de Rafaela es mayor la dureza y el contenido de nitratos.Item Remoción de arsénico mediante la aplicación de arcillas naturales(2019) Crivello, Mónica Elsie; Gómez Avila, Jenny; Heredia, Angélica; Mendoza, Sandra; Burgos Gómez, Jhan; Garay, FernandoLa contaminación natural de matrices acuosas por la presencia de arsénico (As) es una preocupación para gran parte de nuestro territorio debido su alta toxicidad para la salud humana. La presencia de hierro en arcillas naturales de diferentes zonas de nuestro país le confiere a estos materiales características apropiadas para el tratamiento de agua contaminada con As. En este trabajo se estudió la capacidad de remoción de As (III) mediante arcillas naturales de Misiones (Puerto Iguazú) y Córdoba (Saldán). Las arcillas se caracterizaron por DRX, Área superficial, MP-AES, UV-VisRDS y SEM. Los materiales se lavaron y calcinaron a 450 °C antes de ponerlos en contacto con la solución. Mediante análisis elemental se observó la presencia en mayor proporción de Fe, Si, Ti, Al, Na, entre otros. El estudio de remoción se llevó a cabo en un filtro de 1,5 cm de diámetro con un lecho filtrante de 0,8 g de arcilla dispuesto en tres secciones separadas por partículas de vidrio de granulometría 20/30 MESH. La solución de As (III) de concentración 170 ppb se puso en contacto con el sólido a una velocidad de escurrido aproximada de 11 ml/min durante 5 horas. Se tomaron muestras a distintos tiempos y se analizaron mediante tiras reactivas MQuant®. En todos los casos la remoción de As superó el 50%, siendo la arcilla de Saldán la de mayor capacidad con un porcentaje de 70% de remoción a las 4 hs de filtrado. La presencia de los óxidos de hierro, el área superficial y la morfología de los materiales favorecen la interacción con el As y su remoción de la matriz acuosa.Item Remoción de arsénico mediante óxidos mixtos y zeolitas naturales modificadas. Influencia del contenido de hierro.(2018) Heredia, Angélica Constanza; Gómez Avila, Jenny; Vinuesa, Ariel; Saux, Clara; Mendoza, Sandra; Garay, Fernando; Crivello, Mónica ElsieSe sintetizaron Hidróxidos Dobles Laminares (HDLs), por el método de coprecipitación, para obtener sus respectivos Óxidos Metálicos Mixtos (OM) de alta área superficial. Además, se acondicionó y modificó una zeolita natural, de origen regional, con alto contenido de Clinoptilolita (ZC). A la misma se le efectuó un tratamiento ácido y posteriormente se le incorporó Fe(III) por el método de impregnación húmeda. Todos los materiales sólidos fueron caracterizados por DRX, BET, XPS y AES para determinar sus propiedades fisicoquímicas. Posteriormente fueron evaluados como adsorbentes para la remoción de arsénico en aguas subterráneas. El seguimiento de la concentración de As y sus especies se realizó por voltamperometría con redisolución, método electroquímico de alta selectividad y sensibilidad. Se evaluó el material empleado como adsorbente y el efecto del contenido de hierro en el mismo. Se alcanzaron altos niveles de efectividad en cuanto a la remoción, siendo los OM de mayor contenido de hierro los de mayor capacidad.