Producción de partículas ultrafinas y nanopartículas para la remoción de hierro del agua

Uno de los metales presentes en el agua es el hierro (Fe), este es un elemento que de manera natural llega a los cuerpos de agua y es fundamental para la salud de los seres humanos en concentraciones trazas. Sin embargo, el inadecuado manejo de desechos industriales y la oxidación de tuberías genera un incremento de este metal en cuerpos hídricos. En este trabajo se evalúa la capacidad de la cascarilla de arroz (CDA) para adsorber Fe de medios acuosos y así poder cumplir con lo estipulado en la norma y disminuir las enfermedades asociadas a la presencia de este metal. El procedimiento que se realizó en esta investigación consistió en pretratar la CDA para remover todas sus impurezas y suciedades, posteriormente se realizaron dos moliendas con ayuda de dos molinos, uno de alta energía y uno de bolas, esto con el fin de producir material nanométrico y harina. Luego, se realizaron ensayos de adsorción para determinar tanto el tiempo de equilibrio como el porcentaje de remoción de Fe de cada muestra en diferentes diluciones madre, las cuales fueron de 3 mg/L, 0.3 mg/L y 0.03 mg/L de hierro. Dichas concentraciones se escogieron teniendo en cuenta el valor máximo establecido en la norma colombiana y las concentraciones típicas en el recurso hídrico. Al realizar la molienda se obtuvo que el material extraído del molino de bolas era más homogéneo y tenía un tamaño de partículas más pequeño que el molino de alta energía. Por otro lado, mediante los ensayos de adsorción se estableció que el tiempo de equilibrio para ambas muestras fue de 24 h. Adicionalmente, se determinó que la CDA nanométrica lograba disminuir entre el 33 % y 93 % de Fe, cuando este se encontraba en una dilución de 0.3 mg/L, mientras que la harina de CDA removió 36 % del metal. En conclusión, los resultados mostraron que el uso de la CDA nanométrica remueve mayores concentraciones de Fe en comparación con la harina de CDA, cuando este se encuentra en concentraciones inferiores a 3 mg/L.

One of the metals presents in water is iron (Fe), this is an element that naturally reaches the bodies of water and is essential for the health of human beings in low concentrations. However, the inadequate management of industrial waste and the oxidation of pipes generates an increase of this metal in water bodies. In this work the capacity of the rice husk to adsorb Fe from aqueous media is evaluated. The procedure that was carried out in this investigation consisted of pretreating the rice husk to remove all its dirt, then two grinding were carried out with the help of two mills, one of high energy and the second one was the ball mill, this in order to produce nanometric material and flour. Then, tests of adsorption were carried out to determine the equilibrium time and the percentage of Fe removal from each sample in different dilutions, which were 3 mg / L, 0.3 mg / L and 0.03 mg / L of iron. These concentrations were chosen considering the maximum value established in the Colombian standard and the typical concentrations in the water resource. When grinding, it was obtained that the material extracted from the ball mill was more homogeneous and had a smaller particle size than the obtained at the high energy mill. On the other hand, through adsorption tests it was established that the equilibrium time for both samples was 24 h. Additionally, it was determined that nanometric rice husk was able to remove between 33 % and 93 % Fe, when it was at a dilution of 0.3 mg / L, while rice husk flour removed 36 % of the metal. In conclusion, the results showed that the use of nanometric rice husk removes higher concentrations of Fe compared to rice husk flour, when it is found in concentrations lower than 3 mg / L.

Ingeniero Ambiental

Pregrado