Biosorción de plomo (II) utilizando un biosorbente obtenido a partir de la cascarilla de café (Coffea arabica L.)

Abstract

La biosorción de metales pesados utilizando residuos agrícolas resulta ser una técnica eficiente para la descontaminación de los ríos. Por ello, se evaluó la biosorción de Pb (II) utilizando cascarilla de café como biosorbente. Para la biosorción, se utilizó un sistema batch, a temperatura ambiente 22,5 °C, agitación 300 rpm, así como, el biosorbente, la cascarilla de café la cual fue lavada, secada, triturada y tamizada a 212 μm. La densidad aparente (DA) se halló empleando una probeta; humedad por diferencia de pesos; Punto de carga cero (PZC) por diferencia de pH y grupos funcionales por espectrofotometría infrarroja (FTIR). El Pb (II) se determinó por espectrofotometría de absorción atómica. Los resultados mostraron que se obtuvo un valor de DA de 0,50 ± 0,004 g/mL; humedad 7,18 ± 0,152 %; PZC 2,20. Los grupos funcionales fueron (C=O) aldehídos y cetonas; (O-H) hidroxilo o moléculas de agua; (C-H) alcanos; (C-O) carboxilo; (C-N) grupo amino y (C-O-C) éteres. El pH favorable fue 2,0 y la dosis de biosorbente 0,5 g. Se logró el equilibrio en 10 min con eficiencia de remoción de Pb (II) de 96,45 ± 0,023 %. Predominó el modelo de pseudo-segundo orden (R2 = 0,9999). En la muestra de agua del río Rímac se removió Pb (II) en un 66,18 ± 0,95 %. En síntesis, el pH favorable está relacionado con el diagrama de Pourbaix y se observa un mecanismo de quelación, mientras que la baja concentración inicial de Pb (II) permite acelerar el tiempo de remoción y lograr el equilibrio. La muestra real mostró alta remoción a pesar de factores fisico-químicos presentes en el agua. El uso de la cascarilla de café como biosorbente representa una alternativa ecoamigable y sostenible en el tiempo.