ISSN electrónico: 2007-2422   ISSN impreso: 0187-8336      Usted esta aquí: Inicio
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Kinetics and influential factors of nanoscale iron-facilitated nitrate-nitrogen removal
  • Yujia Song
  • Shoufa Song
In this paper, a new nanoscale iron adsorbent was prepared using the liquid phase reduction method. The effects of the initial nitrate-nitrogen concentration, pH, and reaction temperature on the nitrate-nitrogen removal efficiency of the nanoscale iron were investigated. The experimental results indicated that the initial nitrate nitrogen concentration significantly affected the reaction rate, but not the removal efficiency of the nanoscale iron. In addition, the optimal pH for the removal of nitrate-nitrogen was 2.0. As the temperature increased, the nitrate-nitrogen removal rate increased. A pseudo-second-order kinetic equation, in which the nitrate nitrogen concentration at reaction time t was used as the initial concentration, was developed in order to determine the reaction rate constant k at different temperatures. According to the results, the maximum value of k (0.014 mg/(l/min)) was observed at 50°C. The reaction activation energy Ea was approximately 17.18 kJ/mol. The reaction was primarily influenced by the mass transfer. In a neutral solution, in this
case water, the reduction product of the nitrate nitrogen was ammonia nitrogen.
Keywords: Nitrate nitrogen, water pollution, reaction kinetics, nanometer, adsorption.
Cinética y factores de influencia en la remoción de nitrógeno nítrico facilitada por hierro a escala nanométrica

En el presente trabajo se preparó un nuevo adsorbente de hierro a escala nanométrica empleando el método de reducción en fase líquida. Se investigaron los efectos de la concentración inicial de nitrógeno nítrico, el pH y la temperatura de reacción en la eficacia de remoción de nitrógeno nítrico del hierro a escala nanométrica. Los resultados experimentales indicaron que la concentración inicial del nitrógeno nítrico afectó significativamente el índice de reacción, pero no la eficacia de remoción del hierro a escala nanométrica. Además, el pH óptimo para la remoción del nitrógeno nítrico fue de 2.0. Conforme se incrementó la temperatura aumentó el índice de remoción de nitrógeno nítrico. Se desarrolló una ecuación cinética de pseudo segundo orden, en la que la concentración de nitrógeno nítrico en el tiempo de reacción t se usó como la concentración inicial, con el fin de determinar la constante del índice de reacción k a diferentes temperaturas. Según los resultados, el valor máximo de k (0.014 mg/ml(L/min)) se observó a 50 °C. La energía de activación de reacción Ea fue aproximadamente de 17.8 kJ/mol. La reacción estuvo influenciada principalmente por la transferencia de la masa. En una solución neutral, en este caso agua, el producto de la reducción del nitrógeno nítrico fue nitrógeno amoniacal.

Palabras clave: nitrógeno nítrico, contaminación del agua, cinética química, nanómetro, adsorción.