dir. (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química)
| Imprint: |
[Bellaterra] : Universitat Autònoma de Barcelona, 2015 |
| Description: |
1 recurs electrònic (288 p.) : il., gràf |
| Abstract: |
Los estudios que se han llevado a cabo en esta tesis se basan en el desarrollo de métodos para la eliminación de contaminantes en aguas mediante procesos en lo que no se utilizan reactivos, lo que proporcionan un valor añadido al tratamiento del agua contaminada. En nuestro caso, los métodos utilizados se centrar en la eliminación de oxoaniones de arsénico y selenio en disoluciones acuosas mediante procesos de adsorción-desorción. Estos procesos caracterizados por la no utilización de reactivos se desarrollaron mediante el estudio de parámetros termodinámicos, como por ejemplo, la temperatura y/o el potencial redox de las disoluciones de estudio. Por tanto, estos métodos no solo nos proporcionarán un ahorro de reactivos en la recuperación del adsorbente, sino que permitirán el reciclado de dicho adsorbente y su reutilización. La capacidad de adsorción del arsenito/arsenato en la esponja cargada con nanoparticulas de óxido de hierro superparamagneticas (SPION) está influenciada por el pH, el tiempo de contacto, la concentración inicial, cantidad de adsorbente, la temperatura y por el potencial redox. La adsorción máxima para el arsenato en el sistema esponja-SPION se ha obtenido en medio ácido (pH 3. 6) tras 1 hora a 20ºC, mientras que el equilibrio de desorción se alcanzó a las 2h a 70ºC. Las constantes del equilibrio de adsorcion se determinaron como logK20=4,198 y logK70=1. 023 a 20°C y 70°C respectivamente. La disminución de estos valores se relacionan un valor de ∆G negativo, lo que indica un aumento de la adsorción de As(V) cuando la temperatura disminuye. Los valores de ∆H y ∆S calculados son -122,150 kJ mol-1 y 337 J mol-1 K-1 respectivamente, lo que indica que el proceso de adsorción es exotérmico. La oxidación de As(III) a As(V) y el proceso de reducción correspondiente fueron caracterizados para probar el concepto de potencial redox como parámetro clave en estos procesos. La oxidación de As(III) a As(V) mediante dicromato de potasio (tasa de conversión. |
| Abstract: |
The studies that have been carried out in the present PhD thesis project are based on the development of methods to remove water pollutants by using reagent-less processes and to provide and added value to the contaminated water treatment. In our case, the methods are related to arsenic or selenium oxyanions removal in aqueous solution. Methods are based on sorption-desorption processes for the indicated oxyanions. Nanostructured materials have been implemented as adsorption substances, being either iron or aluminum oxides the nanoparticles active constituents. Reagent-less processes were developed by using intensive thermodynamic parameters, e. g, temperature and/or redox potential of the target solution. Appropriate tuning of these parameters will allow both process selectivity and regeneration of the adsorption material. Synergic interaction of thermo-tuning with redox variation will provide such results. Thus, this reagentless method could not only provide reagent savings for recovering the adsorbent, but also the adsorbent recycling to be reused will contribute to a-cost efficient process. The results show as follows: The adsorption capacity of arsenate/arsenite on sponge loaded with superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPION) is influenced by pH, contact time, initial concentration, adsorbent dosage, temperature as well as redox potential. The maximum adsorption for arsenate on sponge-SPION was obtained in an acid media (pH 3. 6) in 1 hour contact time under 20ºC while desorption equilibrium was achieved with 2 hours under 70ºC. Equilibrium adsorption constants were determined as log K20=4. 198 and log K70=1. 023 under 20ºC and 70ºC respectively. These values correlate with the decrease of related negative ∆G° values, indicating the adsorption increase of As(V) when temperature decreases. ΔH° and ΔS° were found to be -122. 150 kJ mol-1 and 337 J mol-1 K-1 respectively, indicating the adsorption reaction to be exothermic. The oxidation of As (III) to As(V) and the respective reduction processes were characterized to prove the concept of using redox potential as key parameter for a reagent-less process. Oxidation of As(III) to As(V) by potassium dichromate (conversion rate. |
| Note: |
Tesi doctoral - Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química, 2015 |
| Rights: |
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| Language: |
Anglès |
| Document: |
Tesi doctoral ; Versió publicada |
| Subject: |
Aigua ;
Depuració ;
Arsènic ;
Seleni |
| ISBN: |
9788449058516 |
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