Determinación de isotermas de adsorción y entalpías de inmersión de carbón activado en soluciones acuosas de 3-cloro fenol a diferente pH

Determination of adsorption isotherms and immersion enthalpies of activated carbon in 3-cloro phenol aqueous solutions at different pH

Se estudia el efecto que produce el pH de la solución en la adsorción y la entalpía de inmersión de un carbón activado en soluciones acuosas de 3-cloro fenol. El carbón activado presenta un área superficial de 685 m²g^-1, mayor contenido de grupos ácidos totales y un pH en el punto de carga cero, ligeramente ácido. Los valores de pH a los que se realizan la sisotermas son 3, 5, 7, 9 y 11. 

Se obtienen valores de la cantidad máxima adsorbida entre 96,2 y 46,4 mgg^-1, para cada uno de los valores de pH, y valores entre 0,422 y 0,965 Lmg^-1, para la constante de Langmuir. La cantidad máxima adsorbida disminuye con el pH, y el máximo valor para esta se encuentra en el pH de 5. 

Se determinan las entalpías de inmersión del carbón activado en una solución de concentración constante de 3-cloro fenol a los diferentes pH, con un valor máximo de 37,6 Jg-1 para el pH de 5. Se determinan entalpías de inmersión del carbón activado en función de la concentración de la solución de 3-cloro fenol a pH 5, de máxima adsorción, y se calcula la entalpía de inmersión máxima, con un valor de 41,67 Jg^-1.

INTRODUCCIÓN

La interfase sólido-líquido desempeña un papel importante en muchos de los procesos naturales e industriales, en los que las interacciones tienen lugar en la interfase sólido-líquido (1). Una de las aplicaciones que se ha estudiado de forma amplia es la que se relaciona con los procesos de adsorción, dado que la purificación de agua y distintos solventes se realiza con materiales adsorbentes con una determinada porosidad en su superficie.

Entre las aplicaciones de los materiales porosos en fase líquida, la que más destaca es el tratamiento de aguas, tanto potables como residuales; de hecho, esta aplicación constituye más del 40% del consumo de adsorbentes en fase líquida. Las aguas naturales están contaminadas con compuestos orgánicos naturales y artificiales, que son fuertemente adsorbidos en carbón activado, específicamente, y esta es la principal razón por la que en las plantas de agua potable se use carbón activado en la última etapa de purificación del agua antes de pasar al consumidor (2).

El estudio termodinámico de los procesos de adsorción permite obtener un mayor conocimiento de las interacciones que se presentan entre un sólido y un líquido, en muchos casos soluciones, y además de obtener características estructurales del sólido, lleva a que se puedan predecir comportamientos en los sistemas (3).