[en] In this work, the adsorption kinetics of arsenic in water by means of iron hydroxide (micronized Bayoxide) is studied, reviewing the existing mathematical models to study its behavior in equilibrium, the behavior in fixed-bed columns and in stirred batch systems. The interrelationship between these models allows approaching the study of the mass transfer factors involved in fixed-bed adsorption. A classified collection of the most suitable models is carried out and arsenic adsorption tests are carried out in Batch and in columns, both in a single step and in recirculation, with a mixture of sand and adsorbent. The results of the batch isotherms of the micronized adsorbent fit (R2 = 0.8875) in the Langmuir isotherm and show a high arsenic adsorption (10.65 mg/g maximum adsorption capacity). For single step columns with sand and micronized adsorbent, the rupture time has been calculated experimentally and the instantaneous rupture model and the semi-empirical models have been adjusted. The residence time of the solution in the column has been a key factor, obtaining a rupture 5.5 times lower than that of the instantaneous rupture model for a residence time of 0.195 minutes and 3.5 times lower than that of the instantaneous rupture model for values between 1 and 5 minutes of residence time (absence of rupture). Semi-empirical models have also been applied, obtaining the results of qe of 6.65 mg/g with the Thomas model (relatively different from the value 8.05 mg/g calculated with the isotherm), t1/2 of 259.35 min with the Yoon-Nelson model (consistent value) and an adsorption rate v of 0.31 cm/min (incoherent value) by the Bohart-Adams model. For recirculating columns with micronized adsorbent and sand, flow rates of 15.34 and 1.34 cm/min have been applied through the porous medium. In the case of the higher speed, the pseudo-second order adsorption kinetics models have been satisfactorily adjusted, but it has not been possible to conclude what kinetics follows the adsorption of arsenic with Bayoxide since, at a slower speed, a column fits better with the pseudo-first order model.

[es] En este trabajo se estudia la cinética de adsorción de arsénico en agua mediante hidróxido de hierro (Bayoxide micronizado), revisando los modelos matemáticos existentes para estudiar su comportamiento en equilibrio, el comportamiento en columnas de lecho fijo y en sistemas batch agitados. La interrelación entre estos modelos permite abordar el estudio de los factores de transferencia de masa que intervienen en adsorción en lecho fijo. Se realiza una recogida clasificada de los más adecuados y se realizan ensayos de adsorción de arsénico en Batch y en columna, tanto de un solo paso como en recirculación, con una mezcla de arena y adsorbente. Los resultados de las isotermas batch del adsorbente micronizado se ajustan (R2 = 0,8875) en la isoterma de Langmuir y muestran una gran adsorción de arsénico (10,65 mg/g capacidad máxima de adsorción). Para las columnas de arena con adsorbente micronizado de un solo paso se ha calculado experimentalmente el tiempo de rotura y se ha ajustado el modelo de rotura instantánea y los modelos semi-empíricos. El tiempo de residencia de la disolución en la columna ha sido un factor clave obteniéndose una ruptura 5,5 veces inferior al del modelo de ruptura instantánea por un tiempo de residencia de 0,195 minutos y 3,5 veces inferior al del modelo de ruptura instantánea por valores entre 1 y 5 minutos de tiempo de residencia (ausencia de ruptura). También se han aplicado los modelos semi-empíricos obteniendo los resultados de qe de 6,65 mg/g con el modelo Thomas (relativamente diferente del valor 8,05 mg/g calculado con la isoterma), t1/2de 259,35 min con el modelo Yoon-Nelson (valor coherente) y una velocidad de adsorción v de 0,31 cm/min (valor incoherente) por el modelo Bohart-Adams. Para las columnas de adsorbente con arena en recirculación se han aplicado velocidades de paso por el medio poroso de 15,34 y 1,34 cm/min. En el caso de la velocidad mayor se ha ajustado satisfactoriamente a los modelos de cinéticas de adsorción de pseudo-segundo orden pero no se ha podido concluir qué cinética sigue la adsorción de arsénico con Bayoxide ya que, a velocidad más lenta, una columna se ajusta mejor con el modelo de pseudo-primer orden.