Evaluación del desempeño de geopolímeros, sintetizados a partir de piedra pómez en condiciones variables de activación alcalina, en la remoción de un colorante catiónico de soluciones acuosas
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Date
2023-05-27
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
Los geopolímeros han surgido como una alternativa económica y sostenible para el tratamiento de aguas residuales contaminadas con colorantes. Las propiedades de estos materiales están determinadas por sus parámetros de síntesis, específicamente, la concentración de NaOH desempeña un rol fundamental. Por consiguiente, en el presente trabajo de investigación, se evaluó el desempeño de geopolímeros sintetizados a partir de piedra pómez, en condiciones de activación alcalina variables, en la remoción de azul de metileno de soluciones acuosas. Para ello, se sintetizaron materiales geopoliméricos con soluciones de activador alcalino compuestas por silicato de sodio e hidróxido de sodio, este último en concentraciones de 1 M a 10 M, utilizando piedra pómez sustituida con 10 y 15% de óxido de aluminio. Con cada geopolímero se realizaron pruebas de sorción de azul de metileno y se seleccionaron los de mejor desempeño en la remoción; siendo estos GPP-10%-9M y GPP-15%-9M. Estos materiales se caracterizaron mediante DRX, SEM, EDS, y FT-IR, algunas de estas técnicas analíticas se implementaron para caracterizar GPP-10%-9M después del proceso de remoción; adicionalmente se realizó un análisis de fisisorción con Ar para GPP-10%-9M para determinar su área superficial y su distribución de tamaño de poros. Finalmente, se estudió el efecto del pH, dosis de adsorbente, concentración inicial de adsorbato y tiempo de contacto en la remoción de azul de metileno con GPP-10%-9M y se modelaron los datos cinéticos y de equilibrio mediante los modelos de pseudo primer orden, pseudo segundo orden, modelo de Elovich y las isotermas de Langmuir, Freundlich y Temkin, respectivamente. El análisis de los parámetros de sorción y modelos cinéticos e isotermas, sugirió la presencia de interacciones electrostáticas adsorbato-adsorbente en el proceso de remoción.
Description
Keywords
Geopolímero, piedra pómez, activación alcalina, sorción, colorante catiónico