A promising stable chitosan-Fe (III) adsorbent for arsenate removal from drinking water

Abstract

Abstract. Chitosan-Fe (III) beads have been reported as good adsorbents for arsenic. NaOH is normally reported as iron hydroxide precipitating agent and high amounts of washing water is needed to stabilize the pH. In this study, NH4OH was used, as it evaporates easily, a quick rinsing was enough to get neutral pH. Batch kinetic and isotherms tests with 1 mg/L As (V) solutions were carried out. The adsorption process was slow (5d for 80% removal) and followed a pseudo-second order kinetic model, meaning that chemical sorption was the rate-limiting step. However, the adsorption in the kinetic study and the Langmuir adsorption capacity were 8.69 mg/g and 16.22 mg/g respectively. Furthermore, the calculation of adsorption capacity in equilibrium with 10 µg/L (q10) using Freundlich parameters gave 3.15 mg/g. This means that the material has a similar As (V) adsorption capacity (mg/g) to the ones reported for iron-chitosan beads and others adsorbents. Therefore, the material is promising, and further fixed bed studies are recommended.

Resumen. Se ha informado que las perlas de quitosano-Fe (III) son buenos adsorbentes del arsénico. Normalmente se informa que el NaOH es un agente precipitante de hidróxido de hierro y se necesitan grandes cantidades de agua de lavado para estabilizar el pH. En este estudio se utilizó NH4OH, ya que se evapora fácilmente, un enjuague rápido fue suficiente para obtener un pH neutro. Se realizaron pruebas cinéticas y de isotermas discontinuas con soluciones de As (V) de 1 mg/L. El proceso de adsorción fue lento (5 días para una eliminación del 80%) y siguió un modelo cinético de pseudo segundo orden, lo que significa que la sorción química fue el paso limitante de la velocidad. Sin embargo, la adsorción en el estudio cinético y la capacidad de adsorción de Langmuir fueron 8,69 mg/g y 16,22 mg/g respectivamente. Además, el cálculo de la capacidad de adsorción en equilibrio con 10 µg/L (q10) utilizando parámetros de Freundlich arrojó 3,15 mg/g. Esto significa que el material tiene una capacidad de adsorción de As (V) (mg/g) similar a la reportada para perlas de hierro-quitosano y otros adsorbentes. Por lo tanto, el material es prometedor y se recomiendan más estudios en lecho fijo.