Arcillas magnéticas para remover cationes y aniones de medios acuosos

Abstract

El desarrollo de materiales adsorbentes de bajo costo y fácil manejo para la descontaminación de aguas naturales y residuales es un área en continuo crecimiento. Las arcillas del tipo de la montmorillonita son captadoras eficientes de contaminantes catiónicos, pero tiene la desventaja de que sus nanopartículas son difíciles de remover porque forman suspensiones estables en medios acuosos. En este trabajo se propone conferirle propiedades magnéticas a la montmorillonita mediante el agregado de nanopartículas de magnetita, de modo que puedan ser removidas fácilmente por la aplicación de un campo magnético externo (imán). Se aprovecha también que la magnetita posee buena capacidad para adsorber contaminantes aniónicos, por lo que el material generado tendría buena capacidad para adsorber tanto aniones como cationes. Se prepararon mezclas magnetita-montmorillonita en diferentes proporciones y se evaluó su capacidad para captar al colorante catiónico azul de metileno y especies aniónicas de arsénico. En todos los casos se observó una excelente capacidad de remoción de las dos sustancias y muy adecuadas propiedades magnéticas de las mezclas, lográndose remoción completa y rápida. The development of low-cost, easy-to-use adsorbent materials for natural and wastewater decontamination is an area in continuous growth. Montmorillonite clays are efficient adsorbents of cationic contaminants, but they have the disadvantage that their nanoparticles are difficult to remove because they form stable suspensions in aqueous media. In this work it is proposed to provide magnetic properties to montmorillonite by adding magnetite nanoparticles, so that they can be easily removed by the application of an external magnetic field (magnet). The fact that magnetite has good capacity to adsorb anionic contaminants, the material generated will have good capacity to adsorb both anions and cations. Magnetite-montmorillonite mixtures were prepared in different proportions and their ability to capture the cationic dye methylene blue and anionic arsenic species were evaluated. In all cases it was observed an excellent removal capacity of the two substances and very adequate magnetic properties of the mixtures, achieving complete and rapid removal.

El desarrollo de materiales adsorbentes de bajo costo y fácil manejo para la descontaminación de aguas naturales y residuales es un área en continuo crecimiento. Las arcillas del tipo de la montmorillonita son captadoras eficientes de contaminantes catiónicos, pero tiene la desventaja de que sus nanopartículas son difíciles de remover porque forman suspensiones estables en medios acuosos. En este trabajo se propone conferirle propiedades magnéticas a la montmorillonita mediante el agregado de nanopartículas de magnetita, de modo que puedan ser removidas fácilmente por la aplicación de un campo magnético externo (imán). Se aprovecha también que la magnetita posee buena capacidad para adsorber contaminantes aniónicos, por lo que el material generado tendría buena capacidad para adsorber tanto aniones como cationes. Se prepararon mezclas magnetita-montmorillonita en diferentes proporciones y se evaluó su capacidad para captar al colorante catiónico azul de metileno y especies aniónicas de arsénico. En todos los casos se observó una excelente capacidad de remoción de las dos sustancias y muy adecuadas propiedades magnéticas de las mezclas, lográndose remoción completa y rápida.