Adsorción de sulfuros presentes en solución acuosa sobre carbón activado obtenido a partir de zuro de maíz

Adsorption of sulfides present in aqueous solution on activated carbon obtained from corn soda ash

En Bogotá, Colombia, existen más de 200 curtiembres que incluyen dentro del proceso de pelambre el uso de sulfuro de sodio, considerado como contaminante para el agua causada por las aguas residuales.  En este trabajo se analizó la capacidad de adsorción de sulfuros sobre carbón activado obtenido del zuro de maíz, con el fin de determinar la posible aplicación de este material de desecho agrícola para el control de la contaminación del agua. El carbón activado se obtuvo térmicamente en un porcentaje del 5.5% en masa y para el estudio de adsorción se analizó el efecto del pH inicial de la solución acuosa, la concentración inicial del sulfuro y el tiempo de contacto sobre el porcentaje de reducción de sulfuro en el agua. Se presentó una máxima capacidad de retención de sulfuro de 22.2 mg/g y una máxima reducción de concentración de sulfuros de 98.96 % para una concentración inicial de 100 mg/L de sulfuro en solución. El equilibrio experimental del proceso fue representado por el modelo de isoterma de Langmuir y la tendencia cinética de la operación por el modelo de pseudo segundo orden. Se encontró que la retención de sulfuros en el carbón activado en efectiva a pH inferiores a 11.

1. INTRODUCCIÓN

Los retos que af ronta la población mundial, en términos de reducción, mitigación y control de la contaminación ambiental representan un desaf ío apremiante para la humanidad y preservación de los recursos naturales. El agua es un compuesto vital para la supervivencia de los seres vivos y para el desarrollo de los procesos productivos, pero también es el principal receptor de las descargas de desechos líquidos y sólidos y en algunos casos, los desechos líquidos son vertidos sin ningún tipo de tratamiento y aumentando los impactos sobre los recursos hídricos. En la ciudad de Bogotá, el sector de San Benito es conocido por la presencia de más de 100 empresas dedicadas al curtido de pieles [1], que incluyen dentro de su proceso el depilado de la piel (pelambre), para lo cual se hace uso de sulfuro de sodio, cal y agua [2], de esta manera el sulfuro de sodio se diluye en el agua y este y los distintos productos derivados de los equilibrios en el agua, hacen parte de los contaminantes presentes en el agua del depilado. Los compuestos de sulfuros son considerados contaminantes de agua, debido al olor desagradable del lecho del río y la toxicidad de las aguas residuales que provocan la muerte de animales y plantas, y reduce la concentración de oxígeno disuelto en el agua de las fuentes receptoras [3].

En este sentido, el ácido sulfhídrico en solución acuosa puede existir en tres formas distintas, iones sulfuro (S2-), iones hidrosulfuro (HS-) y sulfuro de hidrógeno (H2S) que es un contaminante tóxico que puede ocasionar daños ambientales y económicos [4] [5]. Este contaminante en solución puede ser detectado a concentraciones tan bajas como 0.05 mg/L [6] y existen diversas tecnologías para reducir su concentración en agua, entre ellas se pueden mencionar el stripping [7], biofiltración [8], oxidación catalítica [9], absorción [10] y adsorción [11] entre otras.