Eliminación de Fluoruros de Medio Acuoso Usando Biochar Producido a Partir de Residuos de Café
Autores: dos Santos, Hellem Victoria Ribeiro; Scalize, Paulo Sérgio; Teran, Francisco Javier Cuba; Cuba, Renata Medici Frayne
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Eliminación de Fluoruros de Medio Acuoso Usando Biochar Producido a Partir de Residuos de Café
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencia y tecnología de los recursos naturales
Palabras clave
Fluoruro
Biochar
Proceso de adsorción
PH
Dosis de adsorbente
Concentración inicial de F
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Las bajas concentraciones de fluoruro (F) en el agua potable son beneficiosas para la salud bucal, pero se ha informado de la ocurrencia natural de altos contenidos de F en diversas fuentes de aguas subterráneas, lo que representa una amenaza de ingestión continua para los humanos. La utilización de biochar (BC) producido a partir de biomasa residual ha surgido como una alternativa técnica, económica y ambientalmente sostenible para la eliminación de fluoruro a través de adsorción. Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo investigar las características fisicoquímicas del BC derivado de los posos de café y la influencia de varios factores en el proceso de adsorción de F en medios acuosos, incluyendo pH, dosis de adsorbente, tiempo de contacto, temperatura y concentración inicial de F. El BC exhibió un área de superficie de 12.94 m·g y un volumen de poro de 0.0349 cm·g. El proceso de adsorción fue fuertemente dependiente del pH, demostrando una disminución significativa en el rendimiento a medida que el pH aumentaba a partir de 2.0. La mayor parte de la eliminación de F ocurrió dentro de los primeros 5 minutos, alcanzando el equilibrio de adsorción después de 1 hora de prueba, independientemente de la concentración inicial de F empleada. El ajuste de los datos al modelo de Webber-Morris indicó un proceso de adsorción en dos etapas en el BC, siendo el primer paso la adsorción en la superficie externa y el segundo paso la difusión intraarticular. Se determinó que el proceso era endergónico, y los datos coincidieron satisfactoriamente con los modelos de Freundlich y Langmuir, con un valor de 0.53 mg·L (T = 55 grados C), indicando la predominancia de la fisiosorción. Los hallazgos sugieren el potencial de los posos de café para la producción de BC; sin embargo, son necesarias modificaciones en la estructura de la superficie para mejorar la afinidad por el F y, posteriormente, mejorar la capacidad de adsorción.
Descripción
Las bajas concentraciones de fluoruro (F) en el agua potable son beneficiosas para la salud bucal, pero se ha informado de la ocurrencia natural de altos contenidos de F en diversas fuentes de aguas subterráneas, lo que representa una amenaza de ingestión continua para los humanos. La utilización de biochar (BC) producido a partir de biomasa residual ha surgido como una alternativa técnica, económica y ambientalmente sostenible para la eliminación de fluoruro a través de adsorción. Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo investigar las características fisicoquímicas del BC derivado de los posos de café y la influencia de varios factores en el proceso de adsorción de F en medios acuosos, incluyendo pH, dosis de adsorbente, tiempo de contacto, temperatura y concentración inicial de F. El BC exhibió un área de superficie de 12.94 m·g y un volumen de poro de 0.0349 cm·g. El proceso de adsorción fue fuertemente dependiente del pH, demostrando una disminución significativa en el rendimiento a medida que el pH aumentaba a partir de 2.0. La mayor parte de la eliminación de F ocurrió dentro de los primeros 5 minutos, alcanzando el equilibrio de adsorción después de 1 hora de prueba, independientemente de la concentración inicial de F empleada. El ajuste de los datos al modelo de Webber-Morris indicó un proceso de adsorción en dos etapas en el BC, siendo el primer paso la adsorción en la superficie externa y el segundo paso la difusión intraarticular. Se determinó que el proceso era endergónico, y los datos coincidieron satisfactoriamente con los modelos de Freundlich y Langmuir, con un valor de 0.53 mg·L (T = 55 grados C), indicando la predominancia de la fisiosorción. Los hallazgos sugieren el potencial de los posos de café para la producción de BC; sin embargo, son necesarias modificaciones en la estructura de la superficie para mejorar la afinidad por el F y, posteriormente, mejorar la capacidad de adsorción.