Remoción de Arsénico en agua subterránea con carbón activado de las variedades de capsulas de semillas de eucalipto (Eucalyptus globulus y urograndis)

Abstract

La contaminación por arsénico en aguas subterráneas constituye un grave problema de salud pública global. Este estudio evaluó la remoción de arsénico mediante carbón activado derivado de cápsulas de Eucalyptus globulus y E. urograndis, pirolizados a 500 °C durante 90 y 120 minutos con H₃PO₄ (85%) en relación 1:1 (p/v). Los ensayos de adsorción se realizaron con dosis de 1–3 g en 500 mL de agua subterránea a pH neutro, bajo agitación de 300 rpm durante 120 minutos. Un diseño factorial 2³ permitió evaluar el efecto del tipo de precursor, tiempo de pirólisis y dosis de adsorbente sobre la eficiencia de remoción. La caracterización por SEM reveló estructuras porosas jerárquicas con morfología coralina, siendo E. globulus a 120 minutos el material con mayor desarrollo estructural. El análisis ANOVA confirmó la significancia del modelo (F = 111.22, p < 0.001, R² = 97.99%), identificando la dosis del adsorbente como factor principal, seguida del tipo de precursor y tiempo de pirólisis. Los datos de equilibrio se ajustaron al modelo de Freundlich (R² = 0.98, n = 3.25 para E. globulus), evidenciando adsorción heterogénea favorable en multicapas. La cinética siguió el modelo de pseudo-segundo orden (k₂ = 0.62–0.68 g/mg·min, R² = 0.92–0.97), indicando un proceso de quimisorción. El carbón activado de E. globulus pirolizado a 120 minutos alcanzó una eficiencia de remoción de 93.0 ± 1.7 %, reduciendo la concentración de arsénico de 0.34 ± 0.01 a 0.02 ± 0.01 mg/L. Estos resultados sugieren que este material representa una alternativa eficiente, sostenible y económica para el tratamiento descentralizado de aguas subterráneas en comunidades rurales vulnerables a la contaminación por arsénico.