Recovery of polifunctional resins for water purification: adsorption studies with methylene blue and metyhl orange | Recuperación de resinas polifuncionales para purificación de agua: estudios adsortivos con azul de metileno y naranja de metila

Inglés. The ion-exchange resins are mainly constituted by synthetic organic polimers, with reticulated structure which form porous granules with ion charges. This charges are neutralized by their counterions available in solution, which are exchangeable, leading to a charge exchange process. The resins are very used in water deionizers, which have acid and basics groups in its structure, changeable by the cations and anions contaminants that are disposed in a resin and ions dynamic, in a process called demineralization. The comparative tests proposed to evaluate the recovery efficiency of polyfunctional resin was the conductivity test and the adsorptive capacity of the methylene blue (MB) and methyl orange (MO) dye. The conductivity obtained in the recovered resins was 0,880 μS cm-1, the value contained in the band ideal for deionized water (0,5-3,0 μS cm-1). Compared to the commercial resin, the recovered one presented a superior adsorptive capacity; the anionic recovered resin (R-) adsorb 22% more than the anionic commercial (C-). Regarding the adsorption capacity of the cationic recovered resin (R+) and the cationic commercial (C+), both are practically alike. Applying the adsorption mathematical models, it was found that the recovery process applied did not modify the adsorption pattern (remaining homogenic, Langmuir), while in the C+ and R+ resin there were modification in the adsorption pattern, from homogeneous to heterogeneous (Freundlich), respectively. The FTIR tests showed the recovery modifies the morphology of the resin, but not its chemical structure.

Español; castellano. Las resinas de intercambio iónico son constituidas, en su gran mayoría, por polímeros orgánicos sintéticos con estructura reticulada que forman gránulos porosos y son portadores de carga eléctrica. Estas cargas son neutralizadas por sus contraiones presentes en soluciones, los cuales son intercambiables y dan origen al proceso del cambio iónico. Las resinas, muy utilizadas en deionizadores del agua, tienen en su estructura grupos ácidos y básicos cambiables por los cationes y aniones contaminantes. Estos últimos son eliminados en una dinámica de iones con la resina en un proceso denominado desmineralización. Las pruebas comparativas propuestas para evaluar la eficacia de la recuperación de las resinas polifuncionales fueron la conductividad y la capacidad adsortiva frente a los colorantes azul de metileno (AM) y naranja de metilo (AL). La conductividad obtenida en el agua aplicada a las resinas recuperadas fue de 0,880 μS cm-1, valor contenido en el rango ideal para agua deionizada (0,5-3,0 μS cm-1). Frente a la resina comercial, la recuperada presentó una capacidad adsortiva superior; la resina recuperada aniónica (R-) adsorbió 22% más que la comercial anionica (C-), mientras la capacidad adsortiva de la resina cationica (R+) y de la comercial catiónica (C+) fueron prácticamente semejantes. Aplicando los modelos matemáticos de adsorción, se halló que la recuperación no sufrió modificación en el perfil adsortivo, que permaneció homogéneo (Langmuir), mientras que en las resinas C+ y R+ ocurrió la modificación del perfil de adsorción, que varió de homogéneo a heterogéneo (Freundlich), respectivamente. En pruebas de espectro en la luz infrarroja fue posible constatar que la recuperación modifica la morfología de la resina pero no su estructura química.