Remoción de bisfenol A con filtros de arcilla y carbón activado

Abstract

El bisfenol A (BPA) forma parte de los contaminantes emergentes, se ha encontrado en el medio ambiente en aguas residuales crudas y tratadas, como en ríos y lagos. Es considerado como un disruptor endócrino y comúnmente se utiliza como monómero en la industria polimérica tanto en la producción de resinas epoxi, así como en policarbonatos, poliacrilatos y poliéster. El objetivo fue determinar la capacidad de remoción de BPA en filtros de arcilla y carbón activado granular comercial y producido a partir de nuez. Una concentración conocida de BPA pasó a través de cuatro filtros compuestos de proporciones de arena:arcilla 90:10, 80:20, 70:30, y 60:40%. Los filtrados fueron preparados por extracción líquido-líquido con diclorometano y concentrado a 1 mL y analizados por cromatografía de gases con detector de ionización de flama. Temperatura de inyección 280 ºC, programa de temperatura en el horno para la columna Elite-5: 150 ºC al inicio, elevando 10 ºC/min hasta 270 ºC y 45 ºC/min hasta 340 ºC durante 14 min, temperatura del detector 340 ºC. Los límites de detección y cuantificación del método fueron 5.34 y 17.81 mg/L respectivamente, el porcentaje de recuperación de la extracción fue de 53.7%. El proceso de sorción de BPA con carbón activado granular comercial y de nuez se realizó en lote, agitando a 150 rpm, 250 mL de solución de BPA 50 mg/L, tomando alícuotas de 2 mL, cuantificando con espectrómetro UV-visible a 285 nm. La retención de BPA máxima fue de 23.01 mg/L en el filtro de arcilla 80:20, removiendo el 53.62%, sin diferencia significativa al resto, en un primer filtrado. No hubo desprendimiento de moléculas de BPA detectables en los siguientes análisis. Al volver a filtrar BPA ya no hubo retención. Por su parte, el tiempo máximo de sorción de BPA en carbón activado, tras una cinética de 264 h, fue de 168 h en ambos materiales utilizados, donde el carbón activado comercial removió el 100% de BPA, acoplándose a un modelo cinético de pseudo-segundo orden. El carbón activado de nuez tuvo una eficacia de 81.14% ajustándose a un modelo cinético de primero orden. En conclusión, el BPA se queda fuertemente adsorbido saturando los sitios activos de los filtros de arcilla, quedando inservible, además de ser menos efectivo en la remoción de BPA comparado con la capacidad de sorción del carbón activado. El más eficiente fue el carbón activado comercial, sin embargo, el producido a partir de nuez es eficiente y de un costo de elaboración accesible.