Evaluación de la capacidad de remoción de plomo y cadmio en soluciones acuosas utilizando resinas de carbón mineral

In the present investigation, an alternative treatment for the removal of lead and cadmium from aqueous solutions by means of an adsorbent material made from modified mineral coal impregnated with carbon disulphide and sodium hydroxide was considered. The material used was chemically characterized,...

Full description

Autores:
Marín Castro, Nellys
Vásquez Frieri, Yessika
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2019
Institución:
Corporación Universidad de la Costa
Repositorio:
REDICUC - Repositorio CUC
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.cuc.edu.co:11323/5558
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/11323/5558
https://repositorio.cuc.edu.co/
Palabra clave:
Carbon
Adsorption
Lead
Cadmium
Kinetics
Isothermall
Carbón
Adsorción
Plomo
Cadmio
Cinética
Isotermas
Rights
openAccess
License
Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International
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Cabrera Lafaurie, Wilman
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description In the present investigation, an alternative treatment for the removal of lead and cadmium from aqueous solutions by means of an adsorbent material made from modified mineral coal impregnated with carbon disulphide and sodium hydroxide was considered. The material used was chemically characterized, the effect of pH on removal, adsorption kinetics (using Lagergren and Ho and McKay models) and Langmuir and Freundlich isotherms were evaluated in order to evaluate the adsorption capacity of modified coal. The results of the characterization of the coal showed that it is of metallurgical type, for its high content of volatile material and low content of Sulphur, as well as of ashes that makes it effective for the combustion and generation of energy. Tests to evaluate the effect of pH on adsorption determined that the best removal of lead and cadmium was at pH 6, for both materials, with adsorption percentages of 99.75 % and 99.85% for lead and cadmium with modified carbon and 75% and 52.5 for lead and cadmium with unmodified carbon. Kinetic studies indicated that the adsorption process reaches equilibrium in 100 minutes with 19.95 mg/g for lead and 19.94 mg/g for cadmium, following the kinetic model of pseudo second order for both metals. The isothermal study showed that the adsorption of Lead and Cadmium in the modified carbon is better suited to a Freundlich isotherm. In addition, a laboratory scale application test was performed with industrial wastewater, where removal percentages of 99.11% and 92% of cadmium and lead, respectively, were found. This modification shows as a result a considerable increase in the adsorption of lead and cadmium with respect to coal, which indicates that this adsorbent is favorable for the removal of heavy metals.
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spelling Fuentes Gandara, Fabio ArmandoCabrera Lafaurie, WilmanMarín Castro, NellysVásquez Frieri, Yessika2019-10-31T13:18:21Z2019-10-31T13:18:21Z2019https://hdl.handle.net/11323/5558Corporación Universidad de la CostaREDICUC - Repositorio CUChttps://repositorio.cuc.edu.co/In the present investigation, an alternative treatment for the removal of lead and cadmium from aqueous solutions by means of an adsorbent material made from modified mineral coal impregnated with carbon disulphide and sodium hydroxide was considered. The material used was chemically characterized, the effect of pH on removal, adsorption kinetics (using Lagergren and Ho and McKay models) and Langmuir and Freundlich isotherms were evaluated in order to evaluate the adsorption capacity of modified coal. The results of the characterization of the coal showed that it is of metallurgical type, for its high content of volatile material and low content of Sulphur, as well as of ashes that makes it effective for the combustion and generation of energy. Tests to evaluate the effect of pH on adsorption determined that the best removal of lead and cadmium was at pH 6, for both materials, with adsorption percentages of 99.75 % and 99.85% for lead and cadmium with modified carbon and 75% and 52.5 for lead and cadmium with unmodified carbon. Kinetic studies indicated that the adsorption process reaches equilibrium in 100 minutes with 19.95 mg/g for lead and 19.94 mg/g for cadmium, following the kinetic model of pseudo second order for both metals. The isothermal study showed that the adsorption of Lead and Cadmium in the modified carbon is better suited to a Freundlich isotherm. In addition, a laboratory scale application test was performed with industrial wastewater, where removal percentages of 99.11% and 92% of cadmium and lead, respectively, were found. This modification shows as a result a considerable increase in the adsorption of lead and cadmium with respect to coal, which indicates that this adsorbent is favorable for the removal of heavy metals.En la presente investigación se planteó un tratamiento alternativo para la remoción de plomo y cadmio de soluciones acuosas por medio de un material adsorbente elaborado a partir de carbón mineral modificado impregnándolo con disulfuro de carbono e hidróxido de sodio. Se caracterizó químicamente el material utilizado, se evaluó el efecto del pH en la remoción, la cinética de adsorción (utilizando los modelos de Lagergren y Ho y McKay) e isotermas de Langmuir y Freundlich, con el fin de evaluar la capacidad de adsorción del carbón mineral modificado. Los resultados de la caracterización del carbón mostraron que es de tipo metalúrgico, por su alto contenido de material volátil y bajo contenido de azufre, así como de cenizas que lo hace ser efectivo para la combustión y generación de energía. Los ensayos para evaluar el efecto del pH en la adsorción determinaron que la mejor remoción de plomo y cadmio fue a pH 6, para ambos materiales, con porcentajes de adsorción de 99.75 % y 99.85% para plomo y cadmio con carbón modificado y 75% y 52.5 para plomo y cadmio con carbón sin modificar. Los estudios cinéticos indicaron que el proceso de adsorción alcanza el equilibrio en 100 minutos con 19.95 mg/g para plomo y 19.94 mg/g para cadmio, siguiendo el modelo cinético de pseudo segundo orden para ambos metales. El estudio de isotermas mostró que la adsorción de Plomo y Cadmio en el carbón modificado se ajusta mejor a una isoterma de tipo Freundlich. Además, se realizó una prueba de aplicación a escala laboratorio con agua residual industrial, donde se encontraron porcentajes de remoción de 99.11% y 92% de remoción de cadmio y plomo, respectivamente. Esta modificación muestra como resultado un aumento considerable en la adsorción de plomo y cadmio con respecto al carbón mineral, lo que indica que este adsorbente resulta favorable para la remoción de metales pesados.spaUniversidad de la CostaIngeniería AmbientalAttribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2CarbonAdsorptionLeadCadmiumKineticsIsothermallCarbónAdsorciónPlomoCadmioCinéticaIsotermasEvaluación de la capacidad de remoción de plomo y cadmio en soluciones acuosas utilizando resinas de carbón mineralTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionAgencia de Protección Ambiental. (2016). Información Básica sobre el Plomo en Agua Potable en español. 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