ABSTRACT In this research, synthesis of activated carbon from the epicarp of Attalea macrolepis was performed and evaluated as adsorbent to remove Pb2+ ions. The pH, adsorbent mass, time and initial concentration of Pb2+ were evaluated as important parameters in the adsorption process. Additionally, the mechanism of adsorption of Pb2+ ions on activated carbon was studied using Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich models. By Fourier transform infrared spectroscopy, the chemical functional groups: hydroxyl, carboxylate, olefins and aromatic were identified in the adsorbent material. The transmission electron microscopy showed the presence of heterogeneous particles agglomerates in the range of 149 to 185 nm in size. The optimum conditions for removal were 70 % of Pb2+ (5 mg/L) at pH 5, contact time of one hour, 150 mg mass of adsorbent, agitation at 1500 rpm and volume of 25 mL. The maximum adsorption capacity obtained was of 0.500 mg/g from isothermal studies. The adsorption energy calculated from the model of Dubinin-Radushkevich was 10.42 KJ/mol, which indicates that chemistry adsorption occurs in the activated carbon- Pb2+ system. These results demonstrate that the activated carbon prepared from the Attalea macrolepis epicarp represents an alternative, low-cost and eco-friendly, adsorbent to remove Pb2+ from aqueous systems.

RESUMEN En este trabajo se sintetizó carbón activado a partir del epicarpio de Attalea macrolepis y se evaluó como adsorbente para la remoción de iones Pb2+. El pH, la masa del adsorbente, el tiempo y la concentración inicial de plomo se evaluaron como parámetros influyentes en el proceso de adsorción. Por otro lado, se evaluó el mecanismo de adsorción de los iones de plomo sobre el carbón activado usando los modelos de Langmuir, Freundlich y Dubinin-Radushkevich. Mediante espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier en el material adsorbente se identificaron los grupos funcionales hidroxilos, carboxilatos, olefinas y anillos bencénicos. Por medio de microscopía electrónica de transmisión se evidenció una matriz de partículas aglomeradas heterogéneas de tamaño comprendido entre 149 a 185 nm. Las condiciones óptimas obtenidas para la remoción de 70 % de iones Pb2+ (5 mg/L) fueron a pH 5, una masa de adsorbente de 150 mg, un tiempo de contacto de una hora, una agitación de 1500 rpm y un volumen de 25 mL. A partir de las isotermas se obtuvo una capacidad máxima de adsorción de 0.500 mg/g. La energía de adsorción calculada a partir del modelo de Dubinin-Radushkevich fue de 10.42 KJ/mol, este valor energético permite inferir que en el sistema carbón activado-iones Pb2+ ocurre una adsorción química. Los resultados demuestran que el carbón activado producido con el epicarpio de Attalea macrolepis es un adsorbente alternativo de bajo costo y amigable con el ambiente para remover Pb2+ de sistemas acuosos.

Empregaram-se nanopartículas de aluminofosfatos amorfos, com diâmetro de 23 a 30 nm, para adsorção de íons chumbo (Pb2+) em soluções aquosas. Os materiais foram preparados por meio de biossíntese usando como modelos biológicos Saccharomyces cerevisiae. Os estudos de adsorção foram feitos empregando-se o método batch, usando 100 mg do sólido nanométrico e 200 µg L-1 de íons chumbo. A determinação quantitativa de Pb2+ foi realizada por meio de espectrometria de absorção atômica com atomização eletrotérmica (EAA-HG). Os valores obtidos para a percentagem de remoção (% EF), capacidade de adsorção qe (µg g-1) e grau de remoção Kd (mL g-1) foram de 40; 90 e 800 em média, respectivamente. Os resultados obtidos demonstraram as potencialidades destes materiais para a adsorção de íons Pb2+ e para a remediação de águas poluídas.

Amorphous aluminophosphates nanoparticles with diameter sizes from 23 to 30 nm were used for the adsorption of lead ions (Pb2+) in aqueous solutions. The materials were biosynthesized using Saccharomyces cerevisiae as a biological template. Adsorption studies were conducted using the batch method, employing 100 mg of the solid and 200 µg L-1 of lead ions. The quantitative determination of Pb2+ was carried out by electrothermal atomic absorption spectrometry (ETAAS). The percentage of removal (EF), adsorption capacity qe (µg g-1) and removal coefficient Kd (mL g-1) averaged 40, 90 and 800, respectively. The results showed the potential of these materials for the adsorption of Pb2+ ions, and that these materials are good candidates for use in the remediation of contaminated water.

Se emplearon nanopartículas de aluminofosfatos amorfos entre 23 a 30 nm de diámetro para la adsorción de iones plomo (Pb2+) en soluciones acuosas. Los materiales fueron sintetizados mediante biosíntesis utilizando como plantillas biológicas las células de levadura Saccharomyces cerevisiae. Los estudios de adsorción se llevaron a cabo empleando el método batch, utilizando 100 mg del sólido nanométrico y 200 µg L-1 de iones plomo. La determinación cuantitativa de Pb+2 fue realizada mediante espectrometría de absorción atómica con atomización electrotérmica (EAA-HG). Los valores obtenidos para el porcentaje de remoción (% EF), capacidad de adsorción qe (µg g-1) y coeficiente de remoción Kd (mL g-1) fueron de 40; 90 y 800 en promedio, respectivamente. Los resultados obtenidos demostraron las potencialidades que presentan estos materiales para la adsorción de iones Pb2+, siendo excelentes candidatos para la remediación de aguas contaminadas.

En este trabajo se desarrolló, una metodología analítica para la determinación de trazas de cobalto en aguas naturales mediante la formación de su quelato neutro con pirrolidinditiocarbamato de amonio (APDC). El quelato neutro formado fue retenido en una minicolumna empacada con zeolitas naturales, y luego eluido con metiliso-butil cetona (MIBK) hacia un espectrómetro de absorción atómica (EAA) para su detección. Los materiales sorbentes fueron caracterizados por espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FTIR) e infrarrojo por reflexión atenuada (IR-ATR), microscopía electrónica de barrido (MEBEDX) y difracción de rayos X(DRX), indicando que las zeolitas pertenecen a la familia de los tectosilicatos del tipo Clinoptilolita. Luego, se empleó una configuración de análisis de flujo continuo (FIA, por sus siglas en inglés), con un sistema de preconcentración en columna, acoplado al sistema de detección. El límite de deteccion (3s) y la desviacion estandar relativa (%DER), para 10 determinaciones de una solucion de 30 µg L-1, oscilaron entre 1,9-2,3 µg L-1 y 2,3-4,5%, respectivamente. Se logro una frecuencia de muestreo de 27 h-1 y factores de preconcentracion entre 130-160, para un volumen de muestra de 6 mL, indicando una alta retencion del analito sobre los materiales zeoliticos.

In this work, an analytical methodology for the determination of traces of cobalt in natural waters by formation of a neutral chelate with ammonium pyrrolidinedithiocarbamate(APDC) was developed. The neutral chelate formed was retained in a column packed with natural zeolites, and then eluted with MIBK to flame atomic absorption spectrometry (EAA) for its detection. The materials were characterized by Fourier Transform infrared spectroscopy and attenuated total reflectance (FTIR and ATR), scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray microanalysis (MEB-EDX) and X-ray power diffraction (XRD), indicating that zeolites belong to the family of tectosilicatesClinoptilolite type. Then, use a FIA configuration, with a column preconcentration system coupled to the detection system. The detection limit (3 s) and the relative standard deviation (% RSD), for 10 determinations of a solution of 30 µg L-1Co2+ was 1.9-2.3 µg L-1 and 2.3-4.5%, respectively. The sampling frequency of 27 h-1 and preconcentration factors from 130-160 were achieved, for a sample volume of 6 mL, indicating a high retention of the analyte on the zeolites material.