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Elimination of Arsenic using sorbents derived from Chitosan and Iron Oxides, applying factorial designs

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dc.citation.titleInorganics
dc.citation.volume1-19
dc.citation.volume11
dc.contributor.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-6338-676X
dc.contributor.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-2314-7980
dc.creatorBatistelli, Marianela
dc.creatorBultri, Julián
dc.creatorHernandez Trespalacios, Mayra
dc.creatorMangiameli, María Florencia
dc.creatorGribaudo, Lina
dc.creatorBellú, Sebastián
dc.creatorFrascaroli, María Inés
dc.creatorGonzález, Juan Carlos
dc.date.accessioned2024-02-16T15:30:36Z
dc.date.available2024-02-16T15:30:36Z
dc.date.issued2023-11-01
dc.description.abstractArsenic is highly toxic, affecting millions of people in many regions of the world. That is why developing economic and efficient technologies is imperative to eliminate it. Sorption techniques are attractive as efficient and inexpensive sorbents can be used. Chitosan is an abundant, naturally occurring, biodegradable, low-cost biopolymer that can be combined with metal oxide to enhance its removability. This work aimed to synthesize a new chitosan–magnetite-based sorbent for arsenic removal. The synthesized sorbent does not present pores, and when using FT-IR, functional groups of the chitosan and the presence of As(V) in the sorbent treated with arsenic were identified. The synthesized magnetite was characterized using XRD spectroscopy. Application of the central composite design model showed that 0.22 g of the sorbent at pH 6.0 could remove 27.6% of As(V). Kinetic data, fitted with the pseudo-first and -second order models, indicated an ion exchange sorption and activation energy of 28.1–31.4 kJ mol−1 . The isotherms were fitted with the Langmuir model, indicating favorable monolayer adsorption with high affinity. The sorption energy calculated using Dubinin Radushkevich, 9.60–8.80 kJ mol−1 , confirms a sorption mechanism mediated by ion exchange. The thermodynamic parameters of the process were ∆G◦ (−21.7/−19.7 kJ mol−1 ), ∆H◦ (16.7 kJ mol−1 ) and ∆S ◦ (123.3 J mol−1 K−1 ).
dc.description.filFil: Batistelli, Marianela. Instituto de Química de Rosario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (IQUIR-CONICET); Argentina.
dc.description.filFil: Bultri, Julián. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Química-Física. Área Química General e Inorgánica; Argentina.
dc.description.filFil: Hernandez Trespalacios, Mayra. Instituto de Química de Rosario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (IQUIR-CONICET); Argentina.
dc.description.filFil: Hernandez Trespalacios, Mayra. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Química-Física. Área Química General e Inorgánica; Argentina.
dc.description.filFil: Mangiameli, María Florencia. Instituto de Química de Rosario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (IQUIR-CONICET); Argentina.
dc.description.filFil: Mangiameli, María Florencia. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Química-Física. Área Química General e Inorgánica; Argentina.
dc.description.filFil: Gribaudo, Lina. Instituto de Química de Rosario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (IQUIR-CONICET); Argentina.
dc.description.filFil: Gribaudo, Lina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Química-Física. Área Química General e Inorgánica; Argentina.
dc.description.filFil: Bellú, Sebastián. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Química-Física. Área Química General e Inorgánica; Argentina.
dc.description.filFil: Frascaroli, María Inés. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Química-Física. Área Química General e Inorgánica; Argentina.
dc.description.filFil: González, Juan Carlos. Instituto de Química de Rosario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (IQUIR-CONICET); Argentina.
dc.description.filFil: González, Juan Carlos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Química-Física. Área Química General e Inorgánica; Argentina.
dc.description.sponsorshipAgencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica (ANPCyT): PICT-2020-SERIEA-02610
dc.description.sponsorshipAgencia Santafesina de Ciencia Tecnología e Innovación (ASaCTeI): PEICA-2022-039
dc.description.sponsorshipUniversidad Nacional de Rosario (UNR):80020180300124UR
dc.description.sponsorshipFundación para la Promoción Científico Tecnológica de Rosario y su Región (Roscytec)
dc.description.sponsorshipInstituto de Química Rosario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (IQUIR-CONICET)
dc.identifier.issn2304-6740
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/2133/26698
dc.language.isoen
dc.publisherMultidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
dc.relation.publisherversionhttps://www.mdpi.com/2304-6740/11/11/428
dc.relation.publisherversionhttps://doi.org/10.3390/inorganics11110428
dc.rightsopenAccess
dc.rights.holderBatistelli, Marianela
dc.rights.holderBultri, Julián
dc.rights.holderHernandez Trespalacios, Mayra
dc.rights.holderMangiameli, María Florencia
dc.rights.holderGribaudo, Lina
dc.rights.holderBellú, Sebastián
dc.rights.holderFrascaroli, María Inés
dc.rights.holderGonzález, Juan Carlos
dc.rights.holderUniversidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas
dc.rights.textCC BY 4.0 DEED Attribution 4.0 International
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectMagnetite–chitosan
dc.subjectArsenic
dc.subjectExperimental design
dc.titleElimination of Arsenic using sorbents derived from Chitosan and Iron Oxides, applying factorial designs
dc.typearticulo
dc.type.collectionarticulo
dc.type.versionpublishedVersion

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