Producción y caracterización de carbones activados a partir de residuos de Candeia (Eremanthus erythropappus) y su aplicación en la adsorción de compuestos orgánicos

Abstract

En este trabajo se prepararon dos carbones activados (CA), utilizando como agentes activantes ZnCl2 y K2CO3, denominados CA/ZnCl2, CA/K2CO3, respectivamente, a partir de residuos generados en el proceso de extracción del aceite esencial de candeia, árbol nativo de Brasil. Estos carbones se caracterizaron por microscopía electrónica de barrido, análisis termogravimétrico, análisis elemental, superficie específica por el método BET e índice de iodo. Estos materiales se probaron en la adsorción de dos moléculas modelos: el fenol y el azul de metileno, y se comparó su capacidad de adsorción con un carbón activado comercial (Merck), denominado CA/Com. Las isotermas de adsorción para CA/ZnCl2, CA/K2CO3 y CA/Com mostraron capacidades de adsorción máxima de 297, 228 y 271 mg g-1, para azul de metileno y de 109, 195 y 161 mg g-1, para el fenol, respectivamente. Los resultados evidenciaron que los carbones son eficientes en el proceso de adsorción de las moléculas modelo ensayadas. Las isotermas fueron ajustadas a las ecuaciones de Langmuir y de Freundlich. El modelo de Langmuir entregó un ajuste mejor, mostrando que los adsorbentes presentan superficies energéticamente más uniformes. Los carbones activados producidos se presentan como potenciales adsorbentes para compuestos orgánicos, agregando un valor adicional al residuo.

In this work, two activated carbons were prepared, using as activating the ZnCl2 and K2CO3, denominated CA/ZnCl2, CA/K2CO3, respectively, from waste generated in the process of extraction of essential oil Candeia, tree native to Brazil. These carbons were characterized by scanning electron microscopy, thermal analysis, elemental analysis, BET surface area and iodine index. These materials were tested in the adsorption of model molecules: Phenol and Methylene Blue, and was used a commercial activated carbon (Merck) for comparison purposes. Adsorption isotherms for CA/ZnCl2, CA/K2CO3 and CA/Com showed maximum sorption capacities of 297, 228 and 271 mg g-1 for Methylene Blue and 109, 195 and 161 mg g-1 for phenol respectively. The results showed that the carbons are efficient in the adsorption process of molecules tested. The isotherms were fitted to equations of Langmuir and Freundlich, the Langmuir model provided better fit, showing that the adsorbents have energetically uniform surfaces. The materials produced were characterized as potential adsorbents for organic compounds can be used as an alternative for obtaining activated carbons, as well as adding value to the residue.