Análisis de la capacidad de adsorción de fluoruro en suelo vertisol crómico del estado de Guanajuato y su uso potencial para remediación del agua

Abstract

La concentración de Fluoruro (F-) en el agua subterránea del estado de Guanajuato excede el límite permisible para consumo humano señalado por la normatividad nacional (1.5 mg/L). Desafortunadamente, la principal fuente de agua en Guanajuato proviene de los mantos acuíferos, por lo tanto, la población se encuentra expuesta a enfermedades asociadas al F-. Este estudio tuvo como objetivo analizar la capacidad de adsorción del F- en solución acuosa sobre suelo tipo Vertisol crómico y evaluar su uso potencial para la remediación del agua. Se determinaron las principales características fisicoquímicas del suelo y los datos experimentales del equilibrio de adsorción de F- fueron evaluados aplicando las isotermas de Langmuir y Freundlich. Los resultados demostraron que la concentración de F- fue eficazmente adsorbido por el suelo Vertisol crómico y se puede relacionar con el alto contenido de arcilla, materia orgánica (MO) y minerales de Hierro (Fe). Además, se comprobó que los datos experimentales de adsorción se ajustaron al modelo de Langmuir y se determinó una máxima capacidad de adsorción (qm) de 214.13 mg/kg en condiciones básicas. Estos resultados evidencian que el suelo Vertisol crómico posee características que permiten una alta capacidad de adsorción de F-, por lo cual su uso como material adsorbente es viable.

The concentration of fluoride (F- ) in groundwater in the state of Guanajuato exceeds the permissible limit for human consumption established by national regulations (1.5 mg/L). Unfortunately, the main source of water in Guanajuato comes from aquifers; therefore, the population is exposed to diseases associated with F- . This study aimed to analyze the adsorption capacity of F- in aqueous solution on Chromic Vertisol soil and to evaluate its potential use for water remediation. The characteristics of the studied soil were determined and the experimental data of the F- adsorption equilibrium were evaluated by applying the Langmuir and Freundlich isotherms. The results showed that the F- concentration was effectively adsorbed by the chromic Vertisol soil and can be related to the high content of clay, organic matter (MO) and iron (Fe) minerals. In addition, the experimental adsorption data were found to fit the Langmuir model and a maximum adsorption capacity (qm) of 214.13 mg/kg was determined under basic conditions. These results show that the chromic Vertisol soil has characteristics that allow a high adsorption capacity of F- , therefore it is viable for use as an adsorbent material.