Optimización y mecanismos de adsorción de la eliminación de vanadio por bentonita Fe-pilar como adsorbente eficiente

Área de la Ciencia:

• Ciencias Ambientales
• Ciencia de Materiales
• Ingeniería Química

Sus antecedentes:

• La contaminación por vanadio de los efluentes industriales presenta riesgos ambientales significativos.
• El desarrollo de adsorbentes eficientes es crucial para mitigar la contaminación por metales tóxicos.
• La bentonita Fe-pilar (Fe-PB) ofrece una solución prometedora para la eliminación de vanadio.

Objetivo del estudio:

• Sintetizar y caracterizar Fe-PB a partir de arcilla nacional para la eliminación de vanadio.
• Investigar la influencia de los parámetros operativos en la eficiencia de eliminación de vanadio.
• Determinar las condiciones óptimas para la máxima eliminación de vanadio utilizando la metodología de superficie de respuesta.

Principales métodos:

• Síntesis y caracterización de Fe-PB mediante XRF, XRD, FTIR, BET y SEM.
• Investigación experimental de la eliminación de vanadio variando el pH, la concentración inicial y la dosis del adsorbente.
• Aplicación del software Design-Expert y la metodología de superficie de respuesta para la optimización.

Principales resultados:

• La caracterización confirmó la pilación exitosa de hierro de la bentonita, produciendo Fe-PB con propiedades superiores en comparación con la bentonita no pilada (NB).
• Se predijo una eliminación máxima de vanadio del 59,96 % a un pH de 5,82, una concentración inicial de vanadio de 50 ppm y una dosis de adsorbente de 6 g/L en 3 horas.
• El equilibrio de adsorción siguió el modelo de Langmuir y la cinética se describió mejor mediante el modelo de segundo orden pseudo.

Conclusiones:

• El Fe-PB es un adsorbente eficaz para eliminar el vanadio del agua contaminada.
• La optimización mediante la metodología de superficie de respuesta identificó parámetros clave para maximizar la eliminación de vanadio.
• El estudio proporciona información valiosa sobre la aplicación de Fe-PB para el tratamiento de aguas residuales industriales.