Síntese de nanopartículas de óxidos de ferro: aplicación á descontaminación de disolucións de cromo

Abstract

[Resumo] Actualmente los temas medio ambientales levantan un gran interés tanto de la población como de la industria. En este trabajo se hace un estudio sobre un contaminante presente en efluentes acuosos, el cromo (VI), un elemento tóxico y cancerígeno, peligroso para la salud humana y también para el medio ambiente. También se estudia otro estado de oxidación del cromo, el cromo (III), que en ciertas condiciones es esencial para la vida Debido a la toxicidad de ciertos metales pesados, como en este caso el cromo (VI), deben ser eliminados de las aguas para verterlos al medio ambiente sin causar un impacto ambiental importante. Con el paso de los años se han desarrollados diferentes métodos de eliminación de estos contaminantes. En nuestro caso el método utilizado para la eliminación de cromo es la adsorción con nanopartículas de hierro magnéticas. Las nanopartículas de hierro se sintetizaron utilizando un método respetuoso con el medio ambiente ya que se utilizan como reactivos sulfato de hierro e hidróxido sódico. Estas nanopartículas se caracterizaron mediante imágenes de SEM y TEM y difracción de rayos X. En este estudio se evalúa el efecto del pH en el proceso de adsorción, escogiendo como pH óptimo el pH natural de la disolución, alrededor de 3. Se estudió también el efecto de la concentración inicial de cromo, ajustando los datos experimentales al modelo de Langmuir y se estudió además la dependencia de la adsorción con el

[Resumen] Actualmente los temas medio ambientales levantan un gran interés tanto de la población como de la industria. En este trabajo se hace un estudio sobre un contaminante presente en efluentes acuosos, el cromo (VI), un elemento tóxico y cancerígeno, peligroso para la salud humana y también para el medio ambiente. También se estudia otro estado de oxidación del cromo, el cromo (III), que en ciertas condiciones es esencial para la vida Debido a la toxicidad de ciertos metales pesados, como en este caso el cromo (VI), deben ser eliminados de las aguas para verterlos al medio ambiente sin causar un impacto ambiental importante. Con el paso de los años se han desarrollados diferentes métodos de eliminación de estos contaminantes. En nuestro caso el método utilizado para la eliminación de cromo es la adsorción con nanopartículas de hierro magnéticas. Las nanopartículas de hierro se sintetizaron utilizando un método respetuoso con el medio ambiente ya que se utilizan como reactivos sulfato de hierro e hidróxido sódico. Estas nanopartículas se caracterizaron mediante imágenes de SEM y TEM y difracción de rayos X. En este estudio se evalúa el efecto del pH en el proceso de adsorción, escogiendo como pH óptimo el pH natural de la disolución, alrededor de 3. Se estudió también el efecto de la concentración inicial de cromo, ajustando los datos experimentales al modelo de Langmuir y se estudió además la dependencia de la adsorción con el tiempo, en la cual se puede ver que el proceso de adsorción ocurre muy rápido y nos permite obtener datos experimentales en un tiempo muy corto.

[Abstract] Nowadays the environmental issues raise a great interest in the population and industry. This work presents a study of a contaminant present in aqueous effluents, chromium (VI), a toxic and carcinogenic, dangerous element to human health and environment. Another oxidation state of chromium is also studied, chromium (III), which under certain conditions is essential for life. Due to the toxicity of certain heavy metals, as in this case chromium (VI), they should be removed to water discharged into the environment without causing a significant environmental impact. Over the years different methods were developed to remove these contaminants. In our case, the method used for removing chromium is adsorption of magnetic iron nanoparticles. Iron nanoparticles were synthesized using an environmental friendly method because we used as reagents iron sulphate and sodium hydroxide. These nanoparticles were characterized by SEM and TEM images and X-ray diffraction. In this study the effect of pH is evaluated in the adsorption process, choosing optimal pH as the natural pH of the solution, about 3. The effect of initial concentration of chromium was also studied by adjusting the experimental data to the Langmuir model and also the dependence of the adsorption with time was studied. Results show that adsorption process occurs very quickly and allows us to obtain experimental data in a very short time.