Remoción de arsénico en agua con zeolitas naturales provenientes del norte y centro de México

Arsenic removal in water with natural zeolites from northern and central Mexico

Palabras clave: contaminación, adsorción, intercambio iónico

Resumen

Adsorción e intercambio iónico son consideradas como las técnicas efectivas y factibles para remover metales pesados del agua. Investigaciones recientes han reportado el uso de zeolitas para remover arsénico del agua. En México se han identificado grandes yacimientos de este mineral, tanto en el norte, centro y sur del país, con diferencias importantes debido al ambiente geológico e influencia ambiental donde se encuentran. El objetivo fue conocer la remoción de arsénico en agua que presentan las zeolitas naturales provenientes del norte y centro de México. Se seleccionaron dos yacimientos uno en el estado de Chihuahua (MACh) y otro en el estado de Guanajuato (MSF). Se caracterizaron geológica, física y químicamente mediante diferentes técnicas: petrografía (láminas delgadas), difracción de rayos X (DRX) y microscopía electrónica de barrido (MEB). Se realizaron isotermas de adsorción, cinética de adsorción, finalmente se midió la capacidad de adsorción mediante columnas empacadas. Los minerales presentaron diferente composición (tipo y proporción de zeolitas), así como la relación Si/Al.  Las pruebas de isotermas de adsorción, cinética de adsorción y columnas empacadas demostraron la capacidad de remoción de cada material, siendo la zeolita proveniente del centro de México que ofrece mayor retención por intercambio iónico.

DOI: https://doi.org/10.54167/tch.v17i3.1261

Citas

Bilbao-Chávez, M. C., Villalba, M.L., Flores-Zamora, M. I., Ochoa-Lara, M.T., Espinosa-Magaña, F., & Castañeda-Ávila, J. (2019). Utilización y Aplicación de Zeolitas Naturales; su importancia en México. Villalba y Rubio(ed.), pp. 1-15. Edición Universidad Autónoma de Chihuahua. ISBN:978-607-536-026-3

Carbonel-Ramos, 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), pp. 252-273. https://doi.org/10.14483/23448393.13418

Chávez-Aguirre, R., Villalba, M.L., Álvarez-Olivares, W. D., Colmenero-Sujo, H.L., Bilbao-Chávez, M.C., De la Garza-Aguilar, R., Pinales-Munguía, A., Rubio-Arias, H., & Ochoa-Rivero, J. M. (2019). Utilización y Aplicación de Zeolitas Naturales; su importancia en México. Villalba y Rubio(ed.), pp. 1-15. Edición Universidad Autónoma de Chihuahua. ISBN:978-607-536-026-3

Consejo de Recursos Mineros (CRM). Dirección de Minas de Guanajuato (2004). Inventario de Recursos mineros del estado de Guanajuato. https://goo.su/E7k2rC

De la Vega, D., González, C., Escalante, C.A., Gallegos, J., Salamanca, M., & Manrique-Losada, L. (2018). Uso de zeolita faujasita para adsorción de iones en agua residual municipal. Tecnología y Ciencias del Agua (IMTA). 9(4), pp. 185-208. http://doi.org/10.24850/j-tyca-2018-04-08

González-Chávez, J. L., Chiken Soriano, A., Martín Romero, F., & Ceniceros-Gómez, A. E. (2023). Elucidación del mecanismo de remoción de arsénico en disolución acuosa con residuos metalúrgicos. Rev. Int. Contam. Ambie. 39, 25-42, 2023 https://doi.org/10.20937/RICA.54399

Informe Técnico de Reservas Probables del Yacimiento de Rocas Zeolíticas “San Felipe”. (2009). Comunidad estancia de San Francisco, Municipio de San Felipe, Gto. http://sde.guanaguato.gob.mx

Janashvili, N., & Akhalbedashvili, L., (2023). Natural zeolite clinoptilolite as adsorbent for cleaning waters from arsenic ions. Chemical Science. Sciences of Europe # 110, (2023). http://doi.org/10.5281/zenodo.7618214

Khatamian, M., Afshar No, N., Hosseini Nami, S., (2023). Synthesis and characterization of zeolite A, Fe3O4/zeolite A, and Fe2O3/zeolite A nanocomposites and investigation of their arsenic removal performance. J IRAN CHEM SOC 20, 1657–1670. https://doi.org/10.1007/s13738-023-02787-w

Kyziol-Komosinska, J., Rosik-Dulewska, C., Franus, M., Antoszczyszyn-Szpicka, P., Czupiol, J., & Kryzewska, I. (2015). Sorption capacities of natural and synthetic zeolites for Cu (II) ions. Polish Journal of Environmental Studies, 24(3), 1111-1123. http://doi.org/10.15244/pjoes/30923

Moliner, M., Martínez, C., & Corma, A. (2015). Multipore Zeolites: Syntheses and Catalytic Applications. Angew Chem Int. Ed Engl. 16; 54(12), pp.1360-79. http://doi.org/10.1002/anie.201406344

Novo Fernández, R., & Costafreda Mustelier, J.L. (2018). Las zeolitas naturales de México. En “Las zeolitas naturales de Iberoamérica” Fundación Gómez Pardo, pp. 280-321. https://oa.upm.es/50786/

Pabón, S.E., Benítez, R.A., & Gallo, J.A. (2020). Contaminación del agua por metales pesados, métodos de análisis y tecnología de remoción. Una revisión. Entre Ciencia e Ingeniería, 14(27), 9-18. http://doi.org/10.31908/19098367.1734

Paredes, M.R., Ramírez, A.M., Osuma, E.S., & Gómez, C.B. (2013). Zeolita Natural (Alternativa ecológica y económica para la agricultura de temporada en México). ISBN:978-607-37-0014-6. https://goo.su/jwkQTXN

Pérez-González, N, K., Legarreta-García, F., Díaz-Guzmán, D., Vargas-Ramírez, M., Reyes-Cruz, V., & Flores-Zamora, M. I. (2020). Determinación de las características Físico-Químicas de una Zeolita Natural. Padi Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingeniería del ICBI, 8(Especial), 14-18. https://doi.org/10.29057/icbi.v8iEspecial.6297

Prato, J. G., González-Ramírez, L. C., Pérez, M. C., Rodríguez, M. E., Prato, J. G., González Ramírez, L. C., Pérez, M. C., & Rodríguez, M. E. (2021). Adsorción de la dureza del agua sobre lechos de rocas volcánicas de Ecuador. Información tecnológica, 32(2), 51-60. https://doi.org/10.4067/S0718-07642021000200051

Servicio Geológico Mexicano (SGM), Fideicomiso de Fomento Minero. (2006). Inventario físico de los recursos minerales del área de Nombre de Dios, Chihuahua. https://goo.su/SFwf5

Velarde, L., Nabavi, M, S., Escalera, E., Antti, M, L., & Akhtar, F. (2023). Adsorption of heavy metals on natural zeolites: A review. Chemosphere, 328(2023), 1-16. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2023.138508

Publicado
2023-11-17
Cómo citar
Colmenero Sujo, L. H., & Villalba, M. de L. (2023). Remoción de arsénico en agua con zeolitas naturales provenientes del norte y centro de México: Arsenic removal in water with natural zeolites from northern and central Mexico . TECNOCIENCIA Chihuahua, 17(3), e1261. https://doi.org/10.54167/tch.v17i3.1261