Información Técnica
Remoción del Plomo del Agua por la Utilización
de Alúmina Activada
por Gary Witman, MD
Garantía de agua potable es esencial. Haciendo
caso omiso de agua potable contaminada con plomo
puede eventualmente provocar efectos
irreversibles para la salud e incluso la muerte.
Se ha postulado que la decadencia del Imperio
Romano pudo haber sido relacionado causalmente
con la presencia de plomo en exceso en el
suministro de agua secundario a la pérdida de la
tubería. Nunca se sabrá. Sin embargo, la ciencia
moderna ha ayudado a establecer directrices para
niveles aceptables de tolerancia de plomo en el
suministro de agua, y en los Estados Unidos,
estos niveles son monitoreados por la Agencia de
Protección Ambiental. El plomo es una toxina
acumulativa que queda en el cuerpo y la
concentración en el tiempo. La exposición a
largo plazo al plomo puede causar daños en los
sistemas gastrointestinal, nervioso y
hematológicas y como señaló, puede causar la
muerte. La contaminación por plomo en el agua
potable se debe generalmente a la corrosión en
tuberías, líneas de servicio, soldadura de plomo
y accesorios de latón.
Hay más de 40 millones de kilómetros de
infraestructura hidráulica de tuberías en el
sistema acuífero de América del Norte (Estados
Unidos y Canadá). Dentro de este sistema de
distribución de agua extensa, más de 34 mil
millones de galones de agua al día son
purificados mediante sistemas industriales de
escala de purificación de agua. Más de 3 mil
millones de vasos de agua se consumen
diariamente en los Estados Unidos. Dentro de
este marco, hay más de 170,000 autoridades
públicas de agua. Las tuberías de plomo
utilizado por los antiguos sistemas municipales
son bien conocidos por lixiviación de plomo con
el tiempo. Sin embargo, y no reconocido por
muchos, aunque no plastificados de poli (cloruro
de vinilo) ahora se utiliza para el transporte y
distribución de agua potable que filtra el plomo.
En la fabricación de tubería de PVC compuestos
de plomo se utilizan como estabilizadores y los
tubos se producen por extrusión a una
temperatura de 180 C. Los tubos acabados
contienen un contenido en plomo de
aproximadamente un 1% en peso. Este cable puede
filtrarse cuando las tuberías están en contacto
con el agua. La velocidad de lixiviación de la
tubería UPVC se basa en la temperatura y la
naturaleza de extractantes. Un informe de
Virginia Tech se ilustra que pueden ser más
susceptibles a la lixiviación de plomo y cobre
en el agua potable que otros tipos de tuberías,
especialmente cuando los sistemas de PVC incluye
los accesorios de latón y accesorios de tubería.
El latón es compuesta de cobre, zinc y plomo.
Un problema particular es que las plantas de
purificación de agua usan cloramina en vez de
cloro para desinfectar el agua. Al mismo tiempo,
muchas viviendas nuevas se construyen con tubos
de plástico en lugar de cobre con el fin de
reducir los costos de construcción. El amoníaco
formado en agua tratada con cloramina conduce a
una serie de eventos que corroen los componentes
de bronce grifo y conectores que se utilizan
comúnmente en los sistemas de cañerías de PVC.
Corrosión de metales suelta cobre, zinc y plomo
en las tuberías de agua.
Existe un espectro de métodos de tratamiento
empleado para la eliminación de metales pesados
del agua. Técnicas comercialmente disponibles
incluyen precipitación química, la
ultrafiltración, separación por membranas,
extracción por solvente, adsorción e intercambio
iónico, ósmosis inversa, electrodiálisis y otros
tipos de tratamientos biológicos. Una forma de
minimizar el riesgo de provocar su disolución de
las tuberías de plomo y soldadura de plomo en
instalaciones de tuberías para que el agua es
ligeramente alcalina. Los métodos de tratamiento
como la precipitación química y de intercambio
iónico no produce suficiente eliminación de
plomo y son caros debido al alto costo de los
productos químicos. Las dos tecnologías de "punto
de uso" que tienen éxito en la eliminación de
plomo en el agua son de ósmosis inversa y
alúmina activada.
Óxidos metálicos, tales como alúmina activada
puede ser un absorbente ideal para la
eliminación de metales pesados. Ya sea en los
medios de comunicación masiva o como
nanopartículas, óxido de alúmina es rentable y
con un historial de seguridad demostrado.
Resultados de adsorción muestran la dependencia
de pH con un ajuste isoterma de Freundlich, que
se determina como el porcentaje de plomo
retirado frente a la masa de alúmina.
Alúmina activada es capaz de serbal plomo de
soluciones acuosas mediante la concentración de
plomo en la superficie de la partícula. Sorción
de plomo por alúmina activada se efectúa por
factores tales como el pH, el área superficial
de alúmina (tamaño de partícula), y la presencia
de las matrices de fondo. Tamaño de las
partículas y el pH juega un papel importante en
absorción de plomo.
Alúmina activada es una forma granular poroso de
óxido de aluminio que posee una gran superficie.
Es capaz de serbal plomo de soluciones acuosas
mediante la concentración de plomo en la
superficie de la partícula. los procesos de
sorción pueden ser utilizados con eficacia
cuando la concentración de plomo es
extremadamente baja.
Por otra parte, alúmina activada puede ser
eficientemente regenerada, lo que reduce
significativamente los costos de tratamiento.
adsorción de plomo utilizando alúmina activada
se explica mejor por la isoterma de Freundlich
en el que q = KFCl / n
Donde q es la masa de adsorbato por unidad de
masa adsorbente en el equilibrio; KF es la
medida de capacidad adsorbente, Cl es la
concentración acuosa, y n es una medida de cómo
los cambios de afinidad de adsorbato con cambios
en la densidad de adsorción.
Los datos experimentales indican que el plomo
absorbe a los óxidos de metal en forma
heterogénea absorbido. Aunque el plomo se
adsorbe en una forma dependiente del pH, la
propiedad de óxido anfótero alúmina activada
hace que sea un excelente agente para la
adsorción de metales pesados, independientemente
del pH. Alúmina activada posee tanto Lewis y
Bronsted sitios ácidos y básicos. Si bien es
anfótero, alúmina para remover el plomo que
funciona mejor en condiciones ácidas, como en el
rango de pH de 5.5 a 6.0. La superficie de óxido
puro, en su composición de alúmina activada se
carga negativamente entre pH 8 y 10. Debido a su
pH ácido y de bajo contenido de sólidos
disueltos como el calcio y el magnesio, el agua
suave tiende a ser más corrosiva que el agua
dura.
Las características del agua promocionando la
corrosión del agua son el pH bajo, bajo
contenido de sólidos disueltos, temperatura alta
del agua y altas concentraciones de gases
disueltos como el oxígeno y el dióxido de
carbono.
Las partículas más pequeñas tienen mayor área
superficial. Superficie definida por los
impactos del tamaño de las partículas sobre la
capacidad de absorción y la velocidad de
eliminación del plomo. Por esta razón se ha
sugerido que las nanopartículas pueden
proporcionar un método más eficiente para la
absorción de plomo de la fuente de agua que los
medios convencionales más voluminosos.
Un método para el uso de alúmina activada para
la eliminación del plomo es añadir óxido de
alúmina en polvo a un reactor de tanque de
proceso por lotes con el fin de eliminar el
plomo de la solución. Las partículas de alúmina
con iones de plomo absorbido en su superficie
puede ser capturado por un sistema de membranas
de ultrafiltración.
Otro método consiste de encasar (contener) la
alúmina activada dentro de un cartucho, con una
membrana selectivamente permeable al final del
cartucho asegurando que la alúmina y plomo
siguen siendo absorbido compleja dentro del
cartucho que puede ser fácilmente regenerado.
DAI ofrece AL 2000, una grande partícula de
alúmina activada (+200 micras) de elaboración
propia, modificado y con un tratamiento químico
a fin de aumentar la eliminación de iones
metálicos de una corriente de agua. Es ideal
para aplicaciones de punto de uso. Este producto
está diseñado específicamente para eliminar
disuelto plomo y otros cationes del agua.
Proporciona una solución que es costo eficiente,
simple y fiable para necesidades y usos urbanos,
industriales y de uso doméstico.
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Alúmina Introducción y panorama
