Síntesis y preparación de carbón activado empleando residuos del fruto de aguacate

Abstract

Actualmente, una de las especies iónicas más importantes que contribuyen a la contaminación del agua subterránea del estado de Aguascalientes son los fluoruros. Específicamente, diversos estudios han reportado que la población infantil de algunas zonas urbanas de la ciudad de Aguascalientes presenta índices de fluorosis dental significativos, los cuales son ocasionados por el consumo de agua con un alto contenido de fluoruros. Por tal motivo, es de interés público la remoción de dicho contaminante de las fuentes de agua para abastecimiento y consumo humano. Un método efectivo para dicho propósito es el proceso de adsorción. En particular, la síntesis y producción de adsorbentes a partir de desechos industriales es una alternativa para mejorar los costos de operación de los métodos de remoción convencionales destinados a la defluoración del agua. Bajo este contexto el endocarpio del fruto Persea Americana o hueso de aguacate puede tener una aplicación en la síntesis de nuevos adsorbentes debido a su alto contenido de carbono, bajo costo y disponibilidad en la naturaleza. Considerando lo anterior, en este proyecto se utilizó dicho residuo como precursor para la síntesis de materiales carbonáceos y su aplicación en la remoción de fluoruros del agua. En primera instancia, el EPA fue pirolizado a 800 °C durante 2 horas, empleando una rampa de calentamiento de 5 °C/min. Por otra parte, el material carbonizado se dopó con diferentes especies metálicas de hierro, lantano y aluminio a fin de evaluar el efecto de las mismas sobre la remoción de fluoruros. Para la modificación química del adsorbente se emplearon diferentes tipos de sales metálicas (cloruro, nitrato y sulfato), tiempos de contacto (2 y 6 h) y temperaturas de impregnación (30 y 60 °C), respectivamente. Los resultados mostraron que los adsorbentes obtenidos del proceso de pirolisis son efectivos para la remoción de fluoruros del agua y se pueden obtener capacidades de adsorción equivalentes o superiores a las obtenidas con otros materiales sintéticos y naturales. Bajo las condiciones de pirolisis evaluada, la capacidad de adsorción de F- es de 0.29 mg/g. Por otra parte, los adsorbentes dopados con las sales metálicas mostraron capacidades de adsorción superiores a la obtenida con la muestra pirolizada. Específicamente, la presencia de iones de hierro sobre la superficie del adsorbente incrementa hasta en un 867 % la capacidad de adsorción de fluoruros. Con base en estos resultados se concluye que el EPA puede ser una alternativa adecuada para tratar efluentes contaminados con dicho contaminante.