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Empleo de un compuesto de FeO/FeTiO/TiO fabricado con ilmenita para la eliminación de azul de metileno

Autores: Gunathilaka, Himasha; Thambiliyagodage, Charitha

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Empleo de un compuesto de FeO/FeTiO/TiO fabricado con ilmenita para la eliminación de azul de metileno


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Química

Palabras clave

Material novedoso
Arena de ilmenita
Azul de metileno
Aguas residuales
Capacidad de adsorción
Estudios de regeneración

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 15

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Se creó un material novedoso a partir de arena de ilmenita natural, y se utilizó azul de metileno (MB) para probar la capacidad del material para eliminar colores de aguas residuales. El material se sintetizó neutralizando el lixiviado ácido obtenido por digestión de arena de ilmenita, seguido de un secado a 180 grados C. Se caracterizó mediante técnicas de XRD, Raman, TEM, SEM, XPS, XRF y BET. La naturaleza cristalina del compuesto es FeO/FeTiO/TiO. El área superficial, el tamaño promedio de poro y el volumen total de poro del compuesto son 292.18 m^2/g, 1.53 nm y 0.202 cc/g, respectivamente. A pH 10, 10 mg/L de MB y 10 mg del material resultaron en una capacidad máxima de adsorción de 24.573 mg/g. Usando incrementos de 5 mg/L, la concentración del colorante se ajustó entre 10 y 25 mg/L, obteniendo capacidades de adsorción en equilibrio de 24.573, 31.012, 41.443 y 52.259 mg/g con 10, 15, 20 y 25 mg/L, respectivamente. La mayor capacidad de adsorción de 24.573 mg/g se logró con 10 mg del adsorbente y 10 mg/L de MB. La dosis de adsorbente varió entre 10, 25, 45, 65 y 100 mg. El MB se adsorbió mediante cinética de pseudo-segundo orden con una capacidad de adsorción de 24.863 mg/g. El modelo de difusión intrapartícula mostró que la adsorción de MB ocurre en tres etapas, con constantes de difusión intra-partícula de 1.50, 2.71, 3.38 y 4.41 g/mg min. La adsorción siguió el modelo de isoterma de Langmuir. Los parámetros termodinámicos obtenidos G, H y S fueron -27.5521 kJ/mol a 298 K, 2.571 kJ/mol y 0.101 kJ/mol, respectivamente. Se llevaron a cabo estudios de regeneración del adsorbente durante cinco ciclos, indicando cierta pérdida de actividad después de cada ciclo.

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