Uso de arcillas argentinas naturales y calcinadas para la remoción de Cd(II) de soluciones acuosas
DOI:
https://doi.org/10.24215/25456377e177Palabras clave:
Illita, Montmorillonita, Caolinita, Calcinación, Adsorción, Metales pesados,Resumen
Las arcillas se han utilizado ampliamente para remediación de aguas residuales contaminadas con metales pesados. El objetivo del presente trabajo es evaluar los cambios en la adsorción de Cd(II), cuando se utilizan arcillas naturales y calcinadas. Se seleccionaron cuatro muestras de arcillas procedentes de diferentes regiones de Argentina con mediano contenido de mineral arcilloso: illita (I), montmorillonita (M), caolinita con estructura ordenada (CO) y caolinita con estructura desordenada (CD). Se caracterizaron con Difracción de Rayos X, por Espectroscopia Infrarroja con Transformada de Fourier y superficie específica BET. Se llevaron adelante estudios de adsorción de Cd(II) con las mismas en su forma natural y calcinada, variando la concentración inicial del ión metálico. Se encontró que la arcilla natural con mediano contenido de montmorillonita y la arcilla calcinada con mediano contenido de illita (IC) presentaron los mayores porcentajes de adsorción (M 95%, IC 76%). Se concluye que el tratamiento térmico permite potenciar el uso de una arcilla (I) de la región de influencia de la Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires (UNCPBA).Referencias
Adebowale, K.O., Unuabonah, I.E., & Olu-Owolabi, B.I. (2006) ?The effect of some operating variables on the adsorption of lead and cadmium ions on kaolinite clay?, Journal of Hazardous Materials, B134, pp. 130-139.
Bhattacharyya, K.G. & Sen Gupta S. (2007) ?Influence of Acid Activation of Kaolinite and Montmorillonite on Adsorptive Removal of Cd(II) from Water, Industrial and Engineering Chemistry Research, 46(11), pp. 3734-3742.
Bich, C., Ambroise, J. & Péra, J. (2009) ?Influence of degree of dehydroxylation on the pozzolanic activity of metakaolin?, Applied Clay Science, 44, pp. 194-200.
Caviedes Rubio, D.I., Muñoz Calderón, R.A., Perdomo Gualtero, A., Rodríguez Acosta, D. & Sandoval Rojas, I.J. (2015) ?Tratamientos para la remoción de metales pesados comúnmente presentes en aguas residuales industriales. Una revisión?, Revista Ingeniería y Región, 13(1), pp. 73-90.
De Almeida Neto, A.F., Adeodato Vieira, M.G. & Da Silva, M.G.C. (2014) Adsorption and desorption processes for copper removal from water using different eluents and calcined clay as adsorbent, Journal of Water Process Engineering, 3, pp. 90-97.
Di Leo, P., Pizzigallo, M., Ditaranto, N. & Terzano, R. (2019) ?Cadmium decontamination through ball milling using an expandable clay?, Applied Clay Science, 182, pp. 105256.
Dominguez, E., Iglesias, C. & Dondi, M. (2008) ?The geology and mineralogy of a range of kaolins from the Santa Cruz and Chubut Provinces, Patagonia (Argentina)?, Applied Clay Science, 40, pp. 124-142
Femina Carolin, C., Senthil Kumar, P., Saravanan, A., Janet Joshiba, G. &
Naushad, M. (2017) ?Efficient techniques for the removal of toxic heavy metals from aquatic environment: A review?, Journal of Environmental Chemical Engineering, 5, pp. 2782-2799.
Gutierrez Ríos, E. (1978) Química Inorgánica, 2da ed., Barcelona,
Reverté
Huang, Z., Jiang, L., Wu, P., Dang, Z., Zhu, N., Liu, Z. & Luo, H. (2020) ?Leaching characteristics of heavy metals in tailings and their simultaneous immobilization with triethylenetetramine functioned montmorillonite (TETA-Mt) against simulated acid rain?, Environmental Pollution, 266, pp. 115236.
Humberto, M.N., Tironi, A. & Irassar, E.F. (2019) ?Arcillas caoliníticas de la Provincia de Buenos Aires: caracterización para su uso como puzolanas?, XXIV Congreso Nacional de Estudiantes de Ingeniería Química y II Congreso Binacional Argentina-Chile, San Rafael, 30-31 Septiembre y 01-04 Octubre. Mendoza, Universidad Nacional de Cuyo, Facultad de Ciencias Aplicadas a la Industria, pp. 151-157.
Irassar, E.F., Tironi, A., Bonavetti, V.L., Trezza, M.A., Castellano, C.C.,
Rahhal, V.F. Donza, H.A. & Scian, A.N. (2019) ?Thermal Treatment and Pozzolanic Activity of Calcined Clay and Shale?, ACI Materials Journal, 116(4), pp: 133-143.
Jiang, Ming-qin, Jin, Xiao-ying, Lu, Xiao-Qiao & Chen, Zu-liang (2010) ?Adsorption of Pb(II), Cd(II), Ni(II) and Cu(II) onto natural kaolinite clay?, Desalination , 252, pp. 33-39.
Khalfa, L., Sdiri, A., Bagane, M. & Cervera, M.L. (2021) ?A calcined clay fixed bed adsorption studies for the removal of heavy metals from aqueous solutions?, Journal of Cleaner Production, 278, pp. 123935.
Madejova, J. (2003) ?FTIR techniques in clay mineral studies?, Vibrational Spectroscopy, 31, pp 1-10.
Mnasri-Ghnimi, S. & Frini-Srasra, N. (2019) ?Removal of heavy metals from aqueous solutions by adsorption using single and mixed pillared clays?, Applied Clay Science, 179, pp. 105151.
Novikau, R. & Lujaniene, G. (2022) ?Adsorption behaviour of pollutants: Heavy metals, radionuclides, organic pollutants, on clays and their minerals (raw, modified and treated): A review?, Journal of Environmental Management, 309, pp. 114685.
Liu, X., Lu, X. Sprik, M., Cheng, J., Meijer, E.J., Wang, R. (2013) ?Acidity of edge surface sites of montmorillonite and kaolinite?, Geochimica et Cosmochimica Acta, 117, pp. 180?190.
Liu, T., Lawluvy, Y., Shi, Y., Ighalo, J. O., He, Y., Zhang, Y. & Yap, P. (2022) ?Adsorption of cadmium and lead from aqueous solution using modified biochar: A review?, Journal of Environmental Chemical Engineering, 10, pp. 106502.
Lombardi, B., Baschini, M. & Torres Sánchez, R.M. (2003) ?Bentonite deposits of Northern Patagonia?, Applied Clay Science, 22, pp. 309-312.
Portela, G., Tironi, A. & Wagner, C.C. (2020) ?Comparación de la efectividad de arcillas caoliníticas con estructura ordenada y desordenada para la remoción de Cd(II)?, Avances en Ciencias e Ingeniería, 11(3), pp. 1-10.
Portela, G., Tironi, A. & Wagner, C.C. (2019a) ?Remoción de Cd(II) de soluciones acuosas utilizando arcillas de mediano grado?, 4tas Jornadas Nacionales de Investigación Cerámica, Rosario, 17-18 Octubre. Santa Fe, Universidad Tecnológica de San Nicolás, Asociación Técnica Argentina de Cerámica, pp. 31.
Portela, G., Wagner, C.C. & Tironi, A. (2019b) ?Comparación de la efectividad de illita, caolinita y montmorillonita para remover Cd(II) de soluciones acuosas?, IV Congreso Nacional de Ciencia y Tecnología Ambiental, Florencio Varela, 2-5 Diciembre. Buenos Aires, Sociedad Argentina de Ciencia y Tecnología Ambiental, Universidad Nacional Arturo Jauretche, pp. 213.
Sen Gupta, S. & Bhattacharyya, K.G. (2006) ?Removal of Cd(II) from aqueous solution by kaolinite, montmorillonite and their poly(oxo zirconium) and tetrabutylammonium derivatives?, Journal of Hazardous Materials, B128, pp. 247-257.
Tironi, A. (2015) Materiales cementicios de baja energía. Activación térmica de arcillas, relación entre estructura y actividad puzolánica, Tesis doctoral, La Plata, Universidad Nacional de La Plata.
Tironi, A., Sposito, R., Córdoba, G.P., Zito, S.V., Rahhal, V.F., Thienel, C. & Irassar, E.F. (2022) ?Influence of different calcined clays to the water transport performance of concretes?, Magazine of Concrete Research, 74(14), pp. 702-714.
Tironi, A., Trezza, M.A., Scian, A.N. & Irassar, E.F. (2012) ?Kaolinitic calcined clays: Factors affecting its performance as pozzolans?, Construction and Building Materials, 28, pp. 276-281.
Uddin, M.K. (2017) ?A review on the adsorption of heavy metals by clay minerals, with special focus on the past decade?, Chemical Engineering Journal, 308, pp. 438-462.
Unuabonah, E.I., Olu-Owolabi, B.I., Adebowale, K.O. & Ofomaja, A.E. (2007) ?Adsorption of lead and cadmium ions from aqueous solutions by tripolyphosphate-impregnated Kaolinite clay?, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 292, pp. 202-211.
Wilson, M.J. (1987) A handbook of determinative methods in clay mineralogy. 1 ed., New York, Chapman and Hall.
Zalba, P.E., Morosi, M., Conconi, M.S., & Segovia, L. (2010) Arcillas de Tandilia. Geología, mineralogía y propiedades tecnológicas. 1ª ed., La Plata, Universidad de La Plata.
Descargas
Publicado
Número
Sección
Licencia
La publicación en la RMLP se realiza bajo los términos de la licencia de uso y distribución Creative Commons BY-NC-SA 4.0 para Argentina (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/) que permite a terceros la distribución, la copia y la exhibición del artículo siempre que citen la autoría del trabajo, la publicación en la RMLP, número concreto y las páginas en la que encontraron la información. No se puede obtener ningún beneficio comercial y no se pueden realizar obras derivadas con fines comerciales que no autorice la editorial. Si se remezcla, transforma o construye sobre el material, deben distribuir sus contribuciones bajo la misma licencia que el original.
La puesta a disposición del artículo en la RMLP supone para los autores argentinos el cumplimiento de lo establecido en la Ley 26899 de Creación de Repositorios Digitales Institucionales de Acceso Abierto, Propios o Compartidos, del 13/11/2013 en su artículo 5º, en lo relativo a la obligatoriedad de facilitar en acceso abierto los resultados de investigaciones financiadas por agencias gubernamentales y de organismos nacionales de ciencia y tecnología del Sistema Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación.