Adsorción de pb (ii) en soluciones acuosas sobre hidroxiapatita de calcio sintética. Estudio cinético y termodinámico del proceso de sorción

Abstract

La hidroxiapatita Cajo (PO4)6 (OH)2, sistema cristalino hexagonal, tanto natural como sintética, ha sido aplicada para la remoción de iones contaminantes presentes en agua y suelos. Se destaca especialmente su afinidad por el ion Pb  (II),  el cual es retenido  por la hidroxiapatita formando  nuevas fases cristalinas.  En  este trabajo  se sintetizó  la hidroxiapatita de calcio por el método de precipitación química y se caracterizó mediante espectroscopia infrarroja (FTIR), difractometria de rayos X (XRD), microscopía electrónica (SEM) y análisis superficiales (BET). El material tiene escasas características cristalinas, es poroso y tiene un área específica adecuada para ser utilizado como adsorbente. Las experiencias de adsorción de plomo sobre hidroxiapatita mostraron que el sólido preparado tiene una alta capacidad de adsorción (Q) de Pb (II), cuando está en contacto con medios acuosos contaminados: dosificación del sólido, pH, temperatura. Se encontró que las condiciones experimentales óptimas para una buena retención de plomo son: pH= 6.30, T< 30°C y una dosificación de lg/L. Asimismo se determinó el modelo cinético de sorción y los parámetros termodinámicos. Se verificó experimentalmente que el sistema se ajusta a un modelo cinético de adsorción de pseudo segundo orden y las isotermas responden al modelo de Langmuir.  Los parámetros termodinámicos como  el cambio  de entalpia (AH) y  el cambio  de entropía (AS) fueron determinados. Indican que el proceso de adsorción de plomo por Hidroxiapatita es exotérmico en el rango de temperaturas de 30-40°C y presenta un AS<0.