Effect of particle size and oxidant concentration in the yield of humic acids from mineral coal using response surface methodology

Abstract

Los ácidos húmicos se producen por la descomposición de la materia orgánica de los suelos y por la oxidación de carbones minerales. En este estudio se analizó mediante superficies de respuesta el efecto de la oxidación en la extracción de ácidos húmicos de un carbón colombiano. Las variables de oxidación estudiadas fueron las siguientes: tamaño de partícula (0,063, 0,106 y 0,150 mm), concentración del agente oxidante (permanganato de potasio (KMnO4): 0,010, 0,020 y 0,050 M) y tiempo de oxidación (30, 60 and 90 minutos). El grado de oxidación se verificó con espectroscopia infrarroja. La oxidación incrementó los grupos oxigenados en la matriz carbonácea debido, principalmente, a la oxidación de componentes alifáticos. Se obtuvieron porcentajes de extracción superiores a 24 % al usar partículas de 0,063 mm y KMnO4 con 0,020 M.

Humic acids are produced by decomposition of organic soil material and from oxidation of mineral coals. In this study, the effect of oxidation and the yield of humic acids extracted from a sample of Colombian mineral coal were studied by response surface methodology (RSM). The variables used were: particle size (0.063, 0.106 and 0.150 mm), concentration of the oxidizing agent (KMnO4: 0.010, 0.020 and 0.050 M) and oxidation time (30, 60 and 90 minutes). The degree of oxidation was verified by infrared spectroscopy. Oxidation increased oxygen groups in the carbonaceous matrix, mainly due to oxidation of aliphatic components. Extraction yields above 24% were obtained with 0.063 mm particle size and 0.020 M KMnO4.