ADSORCIN DEL AZUL DE METILENO MEDIANTE EL USO DEL CARBN ACTIVADO(SANGOLQU-ECUADOR)

J. Capa* J. Gordn * J. Grefa* D. Ynez

Departamento de Ciencias de la Tierra y de la Construccin, Ingeniera Geogrfica y del Medio Ambiente, Fsico Qumica Ambiental

RESUMEN. Uno de las principales contaminantes de las industrias textiles son los colorantes, por lo cual el objetivo de este estudio es la remocin del azul de metileno empleando carbn activado, para ajustar matemticamente con los modelos de isotermas de Langmuir y Freundlich. El proceso de adsorcin fue realizado en una solucin acuosa del Ro San Pedro. A un volumen de 1litro en un agitador magntico con una fuerza de 500 rpm durante media hora y se midi su color en un espectrofotmetro, de igual manera cinco das despus se tom una muestra diaria previamente agitada y filtrada. Los resultados obtenidos mostraron que el porcentaje de remocin alcanzado para la adsorcin del azul de metileno fue 80,89% para este colorante mientras que su mxima remocin dio como resultado 1282,828 (Pb.l/Co.g). Este trabajo demostr que el carbn activado es un adsorbente efectivo y que puede ser usado para el tratamiento de efluentes contaminados con colorantes.Palabras Clave: adsorcin, carbn activado, azul de metileno.ABSTRACT. One of the major pollutants from textile industries are dyes, so the objective of this study is the removal of methylene blue enabled to mathematically model using the results coal.The adsorption process was conducted in an aqueous solution of San Pedro river. A volume of 1 liter in a magnetic stirrer with a force of 500 rpm for half an hour and its color was measured in a spectrophotometer, similarly five days after the freshly stirred and filtered sample was taken daily.The results showed that the removal percentage achieved for adsorption of methylene blue was 46.43 % for this color while its removal resulted maximum 262.626 ( Pb.l / Co.g ) . This work demonstrated that the activated carbon is an effective adsorbent and can be used for treating contaminated efluen-tes dyes.

Keywords: adsorption, activated carbon, methylene blue.

1. INTRODUCCIN4

En la actualidad, la adsorcin [1] es considerada como una de las mejores tcnicas de remocin [2] de contaminantes y entre los adsorbentes el carbn activado (CA) [3] es el ms usado por su gran capacidad para adsorber numerosos compuestos debido a sus propiedades fsicas y qumicas muy particulares. [4] La capacidad de adsorcin de carbn activo depende de varios factores, tales como superficie, tamao de poro y la distribucin de superficie grupos funcionales en el adsorbente, polaridad, solubilidad, tamao molecular de adsorbato, el pH de la solucin y la presencia de otros iones en solucin por Amina. [5]Se realiz el estudio de remocin del azul de metileno en el ro San Pedro debido a que en sus aguas superficiales se descargan grandes concentraciones de materia orgnica, lo cual altera las caractersticas del agua y muchas veces estas superan la capacidad de auto depuracin de los ros. [6] [7]

2. METODOLOGA

i. Se tom una muestra de un 1L del Ro San Pedro para posteriormente utilizarla como una solucin de azul de metileno.ii. Filtrar la muestra.iii. Pesar 3 g de Carbn activado y 0,01 de azul de metileno.iv. Colocar en el agitador y los reactivos pesados en la muestra.v. Agitar a 500 rpm.vi. Tomar una muestra de 25 ml cada 3 minutos durante media hora.vii. Leer en el espectofotmetro el color de la muestra.

3. RESULTADOS

Datos:Masa (g)= 0,099Volumen (L)= 1

Tabla 1. Parmetros de concentracin y remocin del colorante correspondiente a una semana. DasC (Pb/Co)q (Pb.l/Co.g)

1157454,545

2112464,646

3111737,374

484787,879

5791020,202

6561282,828

730

Figura 1. Efecto de la remocin del colorante a travs del carbn activado en un tiempo de siete dasTabla 2. Parmetros de concentracin, remocin del colorante y aplicacin de la isoterma de Langmuir correspondiente a una semanaDasC (Pb/Co)q (Pb.l/Co.g)Y (C/q)

1157454,5450,345

2112464,6460,241

3111737,3740,151

484787,8790,107

5791020,2020,077

6561282,8280,044

730

Figura 2. Aplicacin de la isoterma de Langmuir y la concentracin del azul de metileno en un tiempo de siete das

Porcentaje de la eficiencia de remocin del adsorbente

%t (das)

28,661

29,302

46,503

49,684

64,335

80,896

Tabla 3. Efecto del tiempo de contacto sobre la eficiencia de remocin del colorante debido al carbn activado. Mxima remocin del 80,89%.

4. DISCUSIN Y ANLISIS DE RESULTADOS

Las sustancias orgnicas en este caso el carbn activo adsorbe energa a una determinada longitud de onda [8] la cual estimula a las molculas de la sustancia, en esta tentativa se ve afectada por la presencia del azul de metileno. Los resultados demostraron que el carbn activado podra adsorber el azul de metileno con xito, cuyo porcentaje de adsorcin era fuertemente dependiente del tiempo de contacto. La eficiencia de eliminacin muestra un aumento gradual del 28.66 al 80.89%.El estudio demostr que la capacidad de remocin de cada Isoterma queda representada por el error cuadrtico medio de la Isoterma de Langmuir y Freundlich [9] cuyos valores son 0.94 y 0.92 respectivamente. Este valor indica estadsticamente el ajuste del modelo para la representacin de la adsorbancia [10] del azul de metileno en la muestra de agua del Ro San Pedro, por lo cual el anlisis matemtico favoreci a la Isoterma de Langmuir.

5. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

[1] Xavier Domnech, Jos Peral Prez. (2012) Fenmenos de Adsorcin. Qumica ambiental de Sistemas Terrestres. Edicin 4. Pag.45-47. [2] Universidad de Enxeera Tcnica Industrial (N/A). Tratamiento de Residuos. Tratamientos Fsicos-Qumicos. http://www.eueti.uvigo.es/files/material_docente/1862/tema4tratamientosfisico_quimicos.pdf[3] Contreras, Ernesto. Cintica de remocin de Cr (VI) con carbn activado. Argentina-La Plata: Artculo, Revista Colombiana. [4] Mnica Gonzales. La Gua Qumica. Adsorcin. Artculo Web. http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/adsorcion [5] Contreras, Ral (2013). Remocin de azul de metileno en medo acuoso mediante el uso de bagazo de caa de azcar y rastrojo de maz modificados con iones de . Mxico-Veracruz.[6] Caparro, Cintia. Estudio de la adsorcin de azul de metileno sobre xido de grafeno. (2012) Colombia-Medelln: Artculo, Revista Colombiana. [7] Liliana G., Vanessa G., Juan Carlos M. (2007) Caracterizacin de Agua Superficial y lquida de carbones activados. Documento PDF. https://revistaing.uniandes.edu.co/pdf/27a1.pdf[8] Metcalf-Eddy, (1991), Wastewater Engineering, Carbn Activado, pgina 317. http://www.lenntech.es/adsorcion-carbon-activado.htm[9] Jos Felipe I., (2006), Cintica de las reacciones Qumicas, Isotermas de Adsorcin. Edicin 5 Barcelona. Pgina 165-170.[10] Universidad Nacional de Colombia, Posibles Regresiones, Error Cuadrado Medio. http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2007315/html/un8/cont_05_96.html