Biosorción del cromo hexavalente en soluciones acuosas utilizando biomasa de cáscara de plátano (Musa acuminata colla)

Abstract

La contaminación por cromo (VI) en el agua, suelo y aire se han convertido en un problema para el ambiente y sus concentraciones están asociados con las descargas de los efluentes industriales por no ser biodegradables, se acumulan y alcanzan niveles tóxicos perjudiciales para la salud. Para remover el Cr (VI) de soluciones acuosas se empleó la biomasa de cáscara de plátano (Musa acuminata colla) (CP) que es un desperdicio de bajo costo, siendo tratada químicamente con HNO3 0.10M (CPA). El objetivo de este trabajo fue evaluar la adsorción del cromo VI de soluciones acuosas, para el cual se determinaron los parámetros óptimos, pseudo orden de reacción, isotermas y termodinámica de adsorción. La biomasa de cáscara de plátano (CPA) fue analizada en el espectrofotómetro de infrarrojo FTIR para observar los grupos funcionales responsables de la adsorción, detectando la presencia de grupos hidroxilo y carboxilo. Los parámetros óptimos de la remoción del Cr (VI) fueron: pH 1.88, dosis de biomasa 1.20 g.L-1y tiempo de contacto de 73.64 min utilizando el diseño central compuesto (CCD) en un proceso Batch. La cinética de adsorción se ajustó al modelo de pseudo segundo orden con el valor de constante cinética K2 = 0.0940 g.mg-1.min-1, capacidad de adsorción en el equilibrio qe= 4.3370 mg.g-1 y coeficiente de determinación de R2 =0.9998. La isoterma de adsorción se ajustó al modelo de Langmuir con un valor de la constante de capacidad de adsorción máxima qmax =36.1011 mg.g-1, constante relacionada con la afinidad de los sitios de unión b =0.4262 L.mg-1 y coeficiente de determinación R2 = 0.9963 y los resultados de la termodinámica de adsorción (ΔG°, ΔH° y ΔS°) indican que el proceso de adsorción de Cr (VI) fue de naturaleza espontánea y endotérmica. Con esta base este estudio evalúa el efecto de la adsorción en agua residual industrial de curtiembre de concentración 1.24 mg.L-1 de la Planta Piloto de Facultad de Ingeniería Química – U.N.A., obteniéndose una remoción de 61.00 %.