Removal of Cu(II) and Ni(II) in aqueous medium using natural Cuban zeolite
Keywords:
adsorption, kinetic model, adsorption isotherm, adsorption capacity.Abstract
Adsorption is one of the methods used to remove contamination in liquid waste. The purpose of this research is characterizing the removal of Cu (II) and Ni (II) ions using zeolite in its natural state from the central zone of Cuba and applying the adsorption method with modeled solutions, in a pH range between four and six units. The adsorption properties of the mineral were evaluated and the adsorption parameters of Cu (II) and Ni (II) ions were determined. The kinetic study showed that the pseudo-second -order kinetic mode describes the rate of adsorption of both contaminants and the Freundlich adsorption isothermal equation is the best fit for both ions. The maximum adsorption capacity of the natural zeolite was 22.148 mg/g and 90.09 mg/g for Cu (II) and Ni (II) ions, respectively.Downloads
References
Armas, P. y Calapaqui. V. 2022: Funcionalización y caracterización y de una zeolita para la remoción de cobre, plomo y cadmio presentes en medios acuosos. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo.
Ahmet, S.; San, A.; Tuzen, M.; Citak, D. y Soylak, M. 2007: Adsorption characteristics of Cu(II) and Pb(II) onto expanded perlite from aqueous solution. Journal of Hazardous Materials, 148(1-2): 387-394.
Alkan, M. D. 2001: Adsorption of Copper (II) onto Perlite. Journal of Colloid and Interface Science, 243(2): 280-91.
Azizian, S. 2004: Kinetic Models of Sorption a Theoretical Analysis. Journal of colloid and Interface Science, 276(1): 47-52.
Basso, M. y Cukierman, L. 2001: Tratamiento de aguas contaminadas con metales pesados mediante carbones activados obtenidos de un precursor renovable. Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente, 5.
Blanchard, G.; Maunaye, M. y Carbonel, D. 2018: Adsorción de Cadmio, Cobre y Plomo en Bentonita, Caolín y Zeolita Naturales y Modificadas: Una Revisión de los Parámetros de Operación, Isotermas y Cinética. Ingeniería, 23(3): 252-273.
Cabrera, C.; Gabaldon, C. y Marzal, P. 2005: Sorption characteristics of heavy metal ions by natural zeolite. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 80(4): 477-481.
Caviedes, D. I.; Delgado, D. R. y Olaya, A. 2016: Remoción de metales pesados comúnmente generados por la actividad industrial, empleando macrófitas neotropicales. Producción+Limpia, 11(2): 126-149. ISSN1909-0455. Consultado: 25/06/2020. Disponible en: https://doi.org/10.22507/pml. v11n2a11.
Córdova, V. 2015: Potencialidades de la zeolita natural del yacimiento de Palmarito de Cauto para el tratamiento de licores básicos que contienen cromo. Tesis doctoral. Universidad de La Habana. 125 p.
Coz, A. 2022: Remoción de iones cobre y cadmio en solución empleando un equipo de electrodesionización. Universidad Nacional del Callao.
Estupiñan, A.; Sarmiento, D. y de Galvis, A. M. B. 1998: Remoción de cobre y níquel por intercambio catiónico con una Zeolita Natural. Revista Colombiana de Química, 27(1): 31-39.
Garrido, M.; Sosa, M.; Ramírez, M.; Figueroa, P. y Fonseca, E. 2019: Remoción de iones hierro(II) en medio acuoso con una toba vítrea natural. Revista Minería y Geología, 35(2): 196-209. ISSN 1993 8012.
Ghassabzadeh, H.; Mohadespour, A.; Torab-Mostaedi, M.; Zaheri, P.; Maragheh, M. G. y Taheri, H. 2010: Adsorption of Ag, Cu and Hg from aqueous solutions using expanded perlite. Journal of hazardous materials, 177(1-3): 950-955.
Góngora, N. y Sosa, M. 2022: Intercambio iónico Ni(II) y Co(II) con la resina Amberlite IR 120 en soluciones modeladas. Revista de Innovación Social y Desarrollo, 2. Editorial Digital Universitaria de Moa.
Ismadji, S.; Soetaredjo, F. E. y Ayucitra, A. 2015: Clay Materials for Environmental Remediation. Londres: Springer Cham.
Kennedy, J. and Murthy, Z. V. P. 2010: Isotherm modeling and batch adsorber desing for the adsortion of Cu(II) on a clay containing montmorillonite. Journal Applied Clay Science, 50(3): 409-413.
Leyva, R.; Castillo, M. A. S.; Sánchez, M. V. H. y Coronado, R. M. G. 2001: Remoción de metales pesados de solución acuosa por medio de clinoptilolitas naturales. Revista Internacional de contaminación ambiental, 17(3): 129-136.
Malamis, S. y Katsou, E. 2013: A review on zinc and nickel adsorption on natural and modified zeolite, bentonite and vermiculite: Examination of process parameters, kinetics and isotherms. Journal of Hazardous Materials, 252: 428–461.
Martin, G. 1984: Removal of heavy metals from waters by means of natural zeolites. Water Res, 18(12): 1501-1508.
Mishell, T.; Johama, V. y Ramirez, S. 2022: Remoción de metales pesados a partir de soluciones acuosas mediante bioadsorbentes renovables de bajo costo. Tesis de Licenciatura. UCE. Quito.
Nibou, D.; Mekatel, H.; Amokrane, S.; Barkat, M. and Trari, M. 2010: Adsorption of Zn2+ ions onto NaA and NaX zeolites: Kinetic, equilibrium and thermodynamic studies. Journal of Hazardous materials, 173(1-3): 637-646.
Pabón, S.; Benitez, R.; Sarria, J. y Gallo, J. 2020: Contaminación del agua por metales pesados, métodos de análisis y tecnologías de remoción. Entre Ciencia e Ingeniería, 14(27): 9-18.
Plazinski, W.; Dziuba, J. y Rudzinski, W. 2013: Modeling of sorption kinetics: the pseudo-second order equation and the sorbate intraparticle diffusivity. Adsorption, 19(5): 1055-1064.
Rodríguez, G.; Rodríguez, F. y Basa, P. 1997: Tratamiento del licor carbonato- amoniacal C1 de la Empresa Comandante Ernesto Che Guevara con el licor residual del cooler de la Empresa Moa Nickel S.A. Minería y Geología, 14(2): 65.
Rodríguez, M. 2016: Evaluación de la capacidad de adsorción de NH4+, y metales pesados Pb2+, Cd2, Cu2+, Zn2+ y Mn2+ empleando zeolitas naturales y sintéticas. Tesis doctoral. Universidad Nacional de San Agustin. Perú.
Rodríguez, I.; Petranovskii, V.; Castillon, F. F. and Farias, M. H. 2006: Effect of the Zn (II) on the reduction of Cu(II) in natural clinoptilolite. Optical Materials, 29: 105-109.
Tapia, P.; Pavez. D.; Santander, M.; Aguilar, C. y Miranda, H. 2011: Utilización de una zeolita, natural en la sorción de iones cobre. Revista de la Facultad de ingeniería, 25(1): 62-69.
Tapia, P.; Pavez, O.; Sant, M. y Sepulveda, B. 2017: Remoción de iones cobre con sorbentes orgánicos. Holos, 8: 42-55.
Tapia, P.; Pavez, O.; Garrido, N. y Sepúlveda, B. 2018: Remoción de iones cobre y níquel con cáscara de mani. Holos, 3: 57-69.
Tejeda, C. y Herrera, A. 2016: Utilización de bioadsorbentes para la remoción de níquel y plomo en sistemas binarios. Ciencia en desarrollo, 7(1): 31-36. ISSN 0121-7488.
Zamzow, H, J. 1990: Removal of Heavy metals and other cations from waste water using zeolites. Separation Science and Technology, 25: 1555-1569.
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