Adsorbentes sólidos de origen natural para metales pesados en solución acuosa

Resumen

Esta investigación tiene el objetivo de resumir y ordenar los adsorbentes sólidos, capaces de capturar los metales pesados en solución acuosa clasificándolos por su origen natural, los parámetros más importantes que se utilizan en su caracterización, y los procesos de adsorción e identificar adsorbentes que pueden ser reutilizados.

La clasificación del adsorbente en función del origen natural de la materia prima utilizada para su obtención determina que el adsorbente sea clasificado como de origen animal, vegetal o mineral. El carbón activado fue clasificado como de origen mineral a pesar que su fuente primigenia es la materia orgánica, esta clasificación podría generar controversias.

Entre los parámetros más importantes para la caracterización de un adsorbente se considera de vital importancia el establecer su morfología por microscopía electrónica de barrido y difractometría de rayos-X, la cual aplicada antes y después del proceso de adsorción permite, adicionalmente, tener más indicios sobre los probables mecanismos físico-químicos. En el mismo sentido, pero enfocado en el proceso de adsorción respecto a la solución acuosa es imprescindible efectuar un estudio previo de la especiación de los cationes metálicos en función del pH.

El modelo de la isoterma de Fritz-Schuluender a través de sus 5 constantes parece ser lo más indicado para estos estudios. La reutilización del quitosano y la cáscara de toronja por sus 5 ciclos de adsorción/desorción parecen indicar un buen potencial para su aplicación en la descontaminación de los recursos hídricos.

Palabras clave: adsorbentes, metales pesados, adsorbentes sólidos.

ABSTRACT

This research is aimed to summarize and sort of solid adsorbents, capable of capturing heavy metals in aqueous solution by ranking them by their natural origin, most important parameters used in their characterization, and processes adsorption and identify adsorbents that can to be reused.

Classification depending on adsorbent naturally occurring raw materials used for obtaining the adsorbent determined to be classified as of animal, vegetable or mineral origin. Activated carbon was classified as mineral although its original source is organic matter, this classification could generate controversy.

Among the most important parameters for the characterization of an adsorbent is considered vital for establishing morphology scanning electron microscopy and X-ray diffractometry, which is applied before and after the adsorption process can additionally have more clues probable physical and chemical mechanisms. In the same sense, but focusing on the adsorption process to the aqueous solution is essential to carry out a preliminary study of the speciation of the metal cations depending on the pH.

The isotherm model of Fritz-Schuluender through its 5 constant seems to be the most suitable for these studies. The reuse of chitosan and grapefruit peel for their 5 cycles of adsorption / desorption suggest good potential for application in decontamination of water resources.

Key words: adsorbents, heavy metals, solid adsorbents.