Evaluación del tiempo de contacto y la concentración de nanopartículas de Fe3O4 soportadas en zeolita para la remoción de metales pesados y arsénico que contaminan un río - Paucar Pérez, Gabriela Patricia (2023)
En el presente trabajo de investigación se evaluó el tiempo de contacto y la concentración de las nanopartículas de Fe3O4 soportadas en zeolita en la remoción de metales pesados (Pb, Cu y Zn) y Arsénico por adsorción de un río. Se sintetizó las nanopartículas de Fe3O4 por el método de coprecipitación química empleando como precursores sales de hierro tales como cloruro de hierro hexahidratado (FeCl3.6H2O) y sulfato de hierro heptahidratado (FeSO4.7H2O), el hidróxido de sodio (NaOH) como agente reductor, a una temperatura de 80ºC. A fin de obtener una mayor capacidad de adsorción de las nanopartículas estas fueron estabilizadas con Carboxilmetil Quitosano y recubiertas por zeolita como material de soporte. La caracterización estructural se realizó en distintos equipos, mediante los análisis por Dispersión Dinámica de Luz (DLS) se mostró el diámetro hidrodinámico con tamaños en el rango de 29.4 a 53.10 nm dependiendo del pH (ácido-básico) y tiempo de sonicación (10 y 15 minutos); también con el mismo equipo se obtuvo un valor promedio de 35.69 mV en Potencial Z el cual varió dependiendo del pH, positivo para un pH ácido y un valor negativo para un pH básico, la caracterización realizada por el Microscopio Electrónico de Barrido (SEM) mostró la formación de nanopartículas cuasi esféricas con tamaños de 10.98 a 44.95 nm y una composición de 51.58% en hierro y 35.37% en oxígeno y por la técnica del Espectrofotómetro de UV-VIS se obtuvo una longitud de onda de 360.69 nm. Se realizó un estudio y monitoreo del Rio Chacote ubicado en el distrito de Chongos Alto, se observaron los resultados, haciendo uso del equipo de Espectroscopia de Emisión Atómica con Plasma de Acoplamiento Inductivo (ICP-OES), en base a los valores obtenidos de los metales presentes y trabajados en el proyecto se realizó el proceso de remoción mediante la prueba de jarras empleando muestras de laboratorio, con 10, 20, 40 y 50 mg de nanopartículas de Fe3O4 soportadas en zeolita, se trabajó a pH ácido de 2.5, a una concentración inicial de 4 mg/L para cada metal en cuatro tiempos de 20, 60, 100 y 140 minutos, se evaluó la capacidad de adsorción y saturación de las nanopartículas, finalmente las muestras se analizaron por Espectrofotómetro de UV-VIS. De las pruebas de remoción y los análisis realizados se demuestra que la mayor remoción de los metales pesados y arsénico se logró con 50 mg de nanopartículas de Fe3O4, logrando una remoción del 98.74% para plomo, 96.09% para zinc, 99.61% para cobre y un 99.41% para arsénico en los 140 minutos de contacto.