Producción y caracterización química de biochar de residuos forestales para la adsorción de plomo

Abstract

El presente trabajo de investigación tiene como fin la producción y caracterización química del biochar de residuos forestales para la adsorción de plomo. Teniendo como material precursor a los residuos de la madera Ormosia coccinea, siguiendo las condiciones óptimas de producción brindados por el modelo de Box-behnken, que interacciono las variables independientes: temperatura de pirolisis de 350, 450 y 550 °C, tiempo de pirolisis de 60, 75 y 90 min y tamaño de partícula < 1.8, 0.18-0.5 y 0.5-1.7 mm y la adsorción de plomo como variable de respuesta. La parte experimental se inició caracterizando el material precursor y biochar, donde se midieron parámetros químicos, resaltando al FTIR que arrojo la presencia de 13 grupos funcionales en el material precursor y 7 grupos funcionales después de la producción de biochar, donde, el grupo hidroxilo y carboxilo son los más significantes. Por otro lado, se realizó las pruebas de adsorción, obtenido el mayor porcentaje de adsorción de plomo (85.4%) con el biochar BR_1, para lo cual se utilizó 2.5g en 250 ml (1000 mg/L de plomo) con un pH ajustado de 5 a 286 rpm y temperatura ambiente. El BR_1, fue utilizado para determinar el tipo de isoterma de adsorción y cinética de pseudo orden, utilizando 0.15g, con pH 5, temperatura ambiente, 30 ml, y 250 rpm, sometido a concentraciones de 10, 25, 50, 75, 100, 125, 150 y 200 mg/L a tiempos de 2, 4, 6, 8, 10, 20, 25 y 30 min. Se logró concluir que los parámetros de producción si influyen en la adsorción de plomo, teniendo a la temperatura de pirolisis como el parámetro más significativo; obteniendo mejores porcentajes de adsorción a menores temperaturas (350°C), además se identificó que le grupo carboxilo es el responsable de la atracción de los iones metálicos de plomo. Finalmente, Los resultados obtenidos se ajustaron mejor a la isoterma de Langmuir (p=<0.019 y R = >0.099).