Fabricación de cerámicos porosos recubiertos con bentonita activada para adsorción de colorantes

Abstract

Esta tesis consiste en preparar un cerámico poroso a partir de una mezcla de bentonita, caolinita y dolomita. Para este fin se siguió el método de réplica, usando una esponja polimérica como matriz. Luego se hicieron pruebas de permeabilidad del cerámico, para conocer la caída de presión que produce en un circuito hidráulico. Finalmente, se recubrió el cerámico con bentonita termoactivada y se verificó su capacidad de adsorción de colorante Azul de Metileno. Se empezó preparando la barbotina que es la mezcla acuosa en diferentes proporciones de bentonita, caolinita, dolomita (B/C/D) por las iniciales de cada componente y un aditivo como aglomerante. La barbotina fue impregnada en una esponja de poliuretano comprimiéndola manualmente y descomprimiéndola, hasta que la esponja este recubierta de la barbotina. Luego fue calcinada hasta 1170 ºC siguiendo un tratamiento térmico, para así obtener un cerámico poroso. Se determinó con pruebas de esfuerzo mecánico que el cerámico poroso (40/20/40) % de composición, tiene el más alto esfuerzo de compresión mecánico de 747,2 kPa (cerámico optimizado). Para medir la permeabilidad hidráulica del cerámico, se implementó un circuito cerrado de flujo continuo, teniendo al cerámico optimizado como elemento resistivo al paso del fluido. De esta forma, se obtuvo un coeficiente de permeabilidad intrínseco de 2,39x104 Darcys. Se preparó bentonita activada por tratamiento termoácido y se recubrió el cerámico optimizado con este material. El cerámico recubierto mostró buena capacidad de adsorción del colorante azul de metileno en flujo continuo logrando disminuir una concentración inicial de 50 mg/L de azul de metileno a menos de 1 mg/L en 20 min.