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Tesis

Materiales para remediación de aguas: estudio comparativo de la retención de metales por columnas de calcita e hidroxiapatita

2001



Título Materiales para remediación de aguas: estudio comparativo de la retención de metales por columnas de calcita e hidroxiapatita
Nombre Gómez del Río, Javier Alejandro
Ingeniero Químico Universidad Nacional de Misiones Argentina
Magister en Ciencia y Tecnología de Materiales UNSAM
Directores Dr. Morando Pedro J..
Dr. Cicerone Daniel S..
. CNEA CAC
Fecha Defensa 01/10/2001
Jurado

Código Código IT IT/T--70/01

Resumen

Este trabajo explora la capacidad de retención de metales por materials sencillos, cuyas materias primas son minerales abundantes en la naturaleza, de bajo costo y escaso impacto ambiental. Para ello se cualifió y cuantifió la interacción de los metales Cd, Zn y Co con los materiales calcita (CaCO3) e hidroxiapatita [Ca5(PO4)3OH] a partir de experimentos en batch y en flujo continuo en un amplio intervalo de concentraciones de metales (4Se caracterizó por análisis químico, difracción de rayos X, espectroscopía IR y SEM la naturaleza química y física de dos muestras comerciales de calcita (CA) e hidroxiapatita (HAP). Dada la naturaleza del proceso de sorción se puso especial cuidado en la caracterización de las propiedades superficiales de estos materiales (área BET, movilidad, EDAX). Los experimentos batch mostraron que la secuencia de afinidad de los metales es Cd>Zn>Co para CA y Cd>Zn≡Co para HAP en el intervalo estudiado. La retención de metales aumenta con el incremento de pCa y pH. Un mecanismo de intercambio iónico (Me/Ca) no ideal describe la adsorción de Cd, Zn y Co sobre CA. En cambio para HAP se debe recurrir a un proceso mixto que involucra intercambio iónico no, ideal (Me/Ca) y adsorción espAcífica (≡POMe). La dependencia de la sordón de metales con pH en CA es indirecta y resulta del cambio de solubilidad de sistema. A partir de experimentos en flujo continuo se determinó que la permeabilidad de HAP y CA empaquetadas en columnas fue de 1,88.10-7 y 3,26.10-9 cm2. El aumento de Ca en los efluentes tratados, muestra una significativa contribución del mecanismo de intercambio iónico: en calcita, el 100% Y en HAP de hasta un 50%. La columna de HAP utilizada en este trabajo permitió tratar 30 I de efluente contaminado con 10-4mol dm-3 de Co y Zn y 10-5 mol dm-3 de Cd obteniéndose un efluente con niveles de metales por debajo de los exigidos para agua para consumo humano y levemente enriquecido en Ca. Estos resultados muestran que la HAP resulta ser mejor sorbente. Ello se debe a lo siguiente: i) su mayor eficiencia para retener Cd, Zn y Co; ii) su estabilidad en un amplio intervalo de pH (6

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