EVALUAR LA VIABILIDAD DEL USO DEL MATERIAL PROVENIENTE DE PILAS ALCALINAS DESGASTADAS PARA LA OXIDACIÓN Y REMOCIÓN DE AS (III) EN AGUAS CONTAMINADAS ARTIFICIALMENTE
El agua subterránea en México es fundamental, ya que aporta aproximadamente el 37% del agua total del país. El arsénico en el agua subterránea puede presentarse como As (III) o As (V) y en distintas concentraciones. Actualmente, el uso de oxihidróxidos de metales como Fe y Mn ha cobrado relevancia en la remoción de As de aguas contaminadas. La mayoría de los métodos de remoción de As son efectivos cuando el As está en su forma pentavalente, pero resultan inadecuados en su forma reducida. El objetivo de esta investigación fue evaluar la viabilidad del uso del material proveniente de pilas alcalinas desgastadas (PAD) para la oxidación y remoción de As (III) en aguas contaminadas artificialmente. Las PAD están formadas por una celda de óxido de manganeso (MnO2) y zinc metálico (Zn0), por lo que la recuperación del material rico en manganeso podría ser una alternativa para promover la oxidación y la sorción de As (III) en su superficie. Se recopilaron PAD entre 2010 y 2021 y se preseleccionaron 10 de las marcas Duracell y Energizer del tipo D. Se extrajo y se separó el material de color negro (MCN), rico en Mn, del material de color blanco (MCB), rico en Zn. El MCN se secó a una temperatura de 25 – 90 °C y se molió en un molino de anillos hasta obtener un tamaño de malla #100. Dicho material se caracterizó fisicoquímicamente (pH y CE). Mediante FRX se determinaron las concentraciones totales de los elementos y, con ayuda de la DRX, se investigaron las fases minerales presentes. Se evaluó la capacidad oxidativa (COx)del MCN mediante una prueba colorimétrica con Na2S2O3 y KI. Para identificar la especie de Mn presente en el MCN, se realizaron análisis de espectroscopía infrarroja (IR). Para determinar la capacidad de sorción, se midieron el área superficial específica (ASE) mediante el método BET y el pH carga cero (pHPCZ). Una vez caracterizado el material, se diseñaron y realizaron experimentos de sorción en batch poniendo en contacto el MCN con agua desionizada contaminada artificialmente con As (V) o As (III). La caracterización fisicoquímica del MCN mostró un pH entre 11 y 12 y una conductividad eléctrica entre 8541 y 18900 µS/cm. Los resultados de FRX indicaron que la MCN recuperada de las PAD tiene una concentración promedio de Mn de 47.89 %, de Zn de 2.95 % y concentraciones traza de Ni y Ag. Los resultados de DRX mostraron que en la MCN no existen fases cristalinas de Mn ni de Zn. Los experimentos de COx mostraron que el MCN tiene una capacidad del 32.4 % respecto al MnO2 puro. En los análisis de IR del MCN se identificaron enlaces Mn-OH y Mn=O, característicos de la especie química MnOOH. Se pudo observar que el MCN posee un ASE de 22.3 m2/g. Las pruebas de sorción en batch indicaron que el MCN proveniente de pilas alcalinas desgastadas tiene potencial para oxidar y retener el As (III) presente en un agua contaminada artificialmente.