Removal of Ni (II) and Cr (VI) ions from aqueous solution using by-product from the production of aluminium

Eliminación de iones Ni (II) y Cr (VI) en una solución acuosa utilizando subproductos de la producción de aluminio

En este trabajo se presentan estudios comparativos de equilibrio de adsorción de iones Ni (II) y Cr (VI) sobre carbón activado comercial (CAC) y polvo de carbón anódico (CAD). Los estudios de equilibrio confirmaron que el modelo Freundlich describe mejor los sistemas de adsorción CAC + Cr (VI), CAD + Ni (II) y CAD + Cr (VI). Los resultados indican que el modelo de difusión intrapartícula es aplicable al sistema de adsorción CAC + Cr (VI) y el modelo pseudo-cinético es aplicable a los sistemas de adsorción CAC + Ni (II), CAD + Cr (VI) y CAD + Ni (II). Los resultados obtenidos indican que la adsorción de iones Ni (II) y Cr (VI) sobre CAC y CAD depende de la temperatura.

INTRODUCCIÓN

La acumulación de metales tóxicos en los alimentos, el agua y el aire es un problema muy grave [1-3]. Debido a la acumulación, la concentración de metales tóxicos en los alimentos puede ser superior a la del agua y el aire. Esto puede provocar el envenenamiento de personas y animales. Algunos metales pesados son esenciales para el crecimiento de las plantas. Sin embargo, a partir de cierta concentración se convierten en veneno para las plantas y los microorganismos [4]. Se utilizan diferentes métodos para eliminar los metales tóxicos. El mejor método y el más utilizado es la adsorción en carbones activados (CA) [5, 6]. Una nueva tendencia es el uso de adsorbentes baratos, como diversos residuos industriales, para la eliminación de metales pesados de las aguas residuales [7, 8]. Este estudio presenta una comparación de las propiedades de adsorción del carbón activado y los residuos industriales - polvo anódico que es un residuo sólido de la producción de aluminio.

MATERIALES Y MÉTODOS

Se utilizaron como adsorbentes carbón activado comercial (CAC) (Merck) y polvo anódico de carbón (CAD). Los experimentos de adsorción se llevaron a cabo en un proceso por lotes a 293, 313 y 333 K. El peso conocido (0,375 g) de material adsorbente se añadió a 25 mL de las soluciones de iones metálicos con concentraciones iniciales de 50 mg/L a 500 mg/L. La solución se filtró a intervalos de tiempo preestablecidos y la concentración residual de iones metálicos se midió mediante un espectrómetro de absorción atómica (Analytik Jena, ZEEnit 650).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

La composición química del polvo de ánodo de carbono se determinó mediante análisis elemental estándar y los resultados en % en peso son: C = 94,49; Si = 1,73 ; Al = 1,69 ; S = 1,50; Fe = 0,34; Na = 0,089; V = 0,072; Ca = 0,044 y Ni = 0,043.