Por favor, utiliza este identificador para citar o enlazar este ítem: http://hdl.handle.net/20.500.12390/272
Título: Estudio del proceso de adsorción de cadmio y cromo presentes en soluciones acuosas utilizando carbones activados modificados
Autor: Uechi López, Julio Alexis 
Asesor: Sun Kou, María Del Rosario
Palabras clave: Materia prima;Elemento químico
Fecha de publicación: 2016
Publicado por: Pontificia Universidad Católica del Perú
Resumen: El objetivo principal de la presente investigación fue el estudio del proceso de adsorción
de cadmio y cromo presentes en soluciones acuosas utilizando carbones activados
modificados.
Se utilizó como materia prima un carbón activado comercial. Para la modificación
superficial del carbón activado, se trabajó con HCl, HNO3, NaOH, H2O2 y NaCl, a
distintas concentraciones. Para las soluciones ácidas, básica y salina, el tiempo de
reacción fue de 24 h a 50°C, mientras que, para el agua oxigenada fue de 3 h a
temperatura ambiente.
La caracterización se realizó utilizando diferentes técnicas instrumentales: pHPZC,
titulación Boehm, FTIR, SEM, EDX y sorción de N2. Se determinó que el punto de carga
cero variaba con el tratamiento aplicado al carbón activado, pero se mantuvo con leves
cambios en los carbones tratados con sales. La espectroscopia infrarroja (FTIR) permitió
establecer la formación de posibles grupos funcionales oxigenados después de la
modificación del carbón activado. La titulación Boehm permitió determinar los grupos
ácidos superficiales. La funcionalización de los carbones activados con HNO3 y H2O2
incrementan la acidez superficial del carbón, aumentando la cantidad de los grupos
carboxílicos y fenólicos, mientras que se redujo los grupos lactónicos en dichos
carbones. La microscopia electrónica de barrido (SEM) permitió el análisis morfológico
del carbón, se identificó posteriormente 3 estructuras diferentes que conformaban el
carbón de partida y que debido al tratamiento aplicado (principalmente con un agente
oxidante) se producía mayor fragmentación en el carbón funcionalizado. Mediante la
sorción de N2 se pudo establecer que todos los tratamientos, con excepción de aquel
en que se utilizó NaCl, produjeron una reducción del área superficial; este efecto fue
mayor cuando se utilizó un agente oxidante (HNO3 y H2O2) y cuando la concentración
empleada fue más alta.
Se realizó el estudio cinético de la adsorción del cadmio y del cromo, obteniendo que
los tiempos de equilibrio para la adsorción de ambos metales en forma individual fue de
aproximadamente 100 minutos. Se determinó que, para la adsorción de cromo solo los
carbones tratados con HNO3 y con H2O2 mejoraron la capacidad de adsorción del carbón
activado. Sin embargo, con estos mismos carbones, la funcionalización no fue tan
efectiva para la adsorción de Cd (II). La funcionalización del carbón con HCl y con NaCl
no resultó adecuada para la adsorción de ninguno de estos metales. Por otro lado,
cuando se cambió el adsorbato por un compuesto orgánico como el 4-nitrofenol, se
observó un ligero aumento en la capacidad de adsorción con el carbón activado
funcionalizado con NaCl, indicando que el tipo de modificación que se aplique al carbón
activado depende también de la naturaleza del adsorbato que se quiera investigar.
Al analizar los factores que pueden influir en la retención del adsorbato, se determinó
que la adsorción es mejor a pH = 5 y a bajas temperaturas (10°C). Los resultados
cinéticos en la gran mayoría de los carbones modificados presentan el mejor ajuste con
el modelo de pseudo segundo orden, lo que indica que el proceso de adsorción depende
de la disponibilidad de los sitios de adsorción.
Identificador: http://hdl.handle.net/20.500.12390/272
Derechos: info:eu-repo/semantics/openAccess
Procedencia:Tesis de maestría

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