Obtención, caracterización y ensayo de telas de carbón activas producidas a partir de textiles de algodón, para la adsorción de pesticidas en solución acuosa

Collection, characterization and testing of activated carbon fabrics

Las telas de carbón activas (TCA) han mostrado ser uno de los materiales adsorbentes más atractivos, debido a sus excelentes ratas de adsorción, altas áreas específicas y pocos problemas operacionales al compararse con otros materiales adsorbentes como el carbón activado granular. Sin embargo el alto costo de producción de las TCA se ha convertido en su principal desventaja. Bajo esta consideración este proyecto estudia la producción de TCA a partir de textiles de algodón (materia prima económica) usando un proceso de activación termoquímica, bajo la variación de dos parámetros experimentales en la activación: el tiempo de humectación en solución de Ácido Fosfórico, y la concentración de la misma. Las TCA se caracterizaron mediante el análisis de isotermas de adsorción de N2 a 77K, difracción de rayos X y espectroscopia infrarroja. Finalmente el estudio evaluó la eficiencia de adsorción de las TCA cuando son usadas en corrientes acuosas con agro-pesticidas en un sistema empacado.

INTRODUCCIÓN

Las TCA son materiales que poseen elevadas porosidades (microporosidad principalmente), que les dan reas superficiales muy grandes (950-1550 m²/g), ideales para ser usadas en procesos de adsorción en el líquida o gaseosa; capacidad que se acrecienta ya que las TCA presentan bajas caídas de presión, tienen el doble de la capacidad adsortiva del carbón activado granular a una rata de adsorción superior, mayor eficiencia de filtrado y menores problemas por adsorción de humedad. Surgieron en 1966 algunos estudios con TCA a partir de telas de viscosa y TCA a pues de acetato[1,2].

Estas características especiales has sido aprovechadas en una gran cantidad de aplicaciones en la vida moderna, desplazando otros materiales adsorbentes tradicionales e incluso entrando en nuevos campos de la ciencia gracias a las nuevas investigaciones. Dentro de esas aplicaciones se encuentra el uso de TCA en la medición, para la protección de heridas por medio de vendas semipermeables que no permiten la entrada de microorganismos, que aíslan térmicamente la herida y adsorben los malos olores. El uso de TCA en la operación de sistemas de aire acondicionado, en la creación de equipos de protección personal (trajes, mascaras y filtros que no permiten el contacto de agentes tóxicos o radiactivos con las personas al encapsule los compuestos), su uso como sistemas de soporte de catalizadores como el platino[3], un uso extenso en combinación con otras operaciones en el tratamiento de aguas contaminadas para remover colorantes [4], triloroerilenor [4], fenoles, cianuros, butano, sulfuro de hidrógeno, haluros orgánicos [3] y muchos otros compuestos, así como su uso en la remoción de VOCs (benceno, acetona, diclorometano, n-hexano, acrilonitrilo, etc.[5,6]) y otros compuestos como mercaptanos, óxidos de nitrógeno, dióxidos de azufre de corrientes gaseosas.