Parámetros óptimos de adsorción de cromo III en aguas contaminadas mediante biomasa de cáscara de maracuyá Passiflora edulis

Abstract

En la industria el uso del agua y metales ha aumentado, y, por tanto, la generación de residuos líquidos con alto contenido de metales. Por este motivo se ha estudiado los parámetros óptimos de adsorción de cromo III en aguas contaminadas mediante biomasa de cáscara de maracuyá (Passiflora edulis). Se prepararon medios modelo con diferentes concentraciones de Cr(III), variando el pH y la concentración de biomasa de cáscara de maracuyá (BCM), para determinar los valores óptimos de estos parámetros, obteniendo los mejores resultados a un pH 3 y 5 g/L de BCM, en un tiempo de contacto de 90 minutos. Una vez optimizados estos parámetros se evaluó la capacidad de adsorción a tiempos de 5, 10, 15, 30, 45, 60, 90 y 120 minutos, en medios con 10, 20, 50, y 200 ppm de Cr(III), a temperatura ambiente, tamaño de partícula de 250 µm y velocidad de agitación de 300 rpm; obteniendo porcentajes de adsorción de 61, 85, 80, y 52 (%) respectivamente. Además, se aplicaron los modelos de Langmuir y Freundlich (R2 de 0.8864 y 0.7596, respectivamente), obteniendo los siguientes parámetros: qmax: 27.933 mg g-1 y b: 0.029 (para el modelo de Langmuir), y k: 1.400 y n: 1.650 (para el modelo de Freundlich), con una buena interacción adsorbente-adsorbato de acuerdo con los espectros obtenidos mediante FT-IR. Los resultados obtenidos sugieren que el Cr(III) puede eliminarse en más del 50% utilizando BCM, que con un tratamiento mínimo podría usarse como un adsorbente en el tratamiento de aguas contaminadas con Cr(III).

In the industry, the use of water and metals has increased, and therefore also the generation of effluents with a high content of metals. For this reason, the adsorption of chromium III has been studied in contaminated waters by using of passion-fruit shell biomass (PFSB) as adsorbent. Model mediums composed of distilled water with variable concentrations of Cr(III) were prepared, at different values of pH and concentrations of PFSB, in order to determine the optimum values for these parameters, obtaining the best results at pH 3 and 5 g/L of PFSB, in a 90-minute contact time. Then that these parameters were optimized, the adsorption capacity at times of 5, 10, 15, 30, 45, 60, 90, and 120 minutes, in presence of 10, 20, 50, and 200 ppm of Cr(III) was evaluated, working at room temperature, with a particle size of 250 μm and an agitation speed of 300 rpm, obtaining percent removal values of 61, 85, 80, and 52%, respectively. In addition, Langmuir and Freundlich models were applied (R2 of 0.8864 and 0.7596, respectively), obtaining the following parameters: qmax: 27.933 mg/g and b: 0.029 (for Langmuir model), and k: 1.400 and n: 1.650 (for Freundlich model), with a good adsorbent-adsorbate interaction according to FT-IR spectra. Therefore, the obtained results suggest that Cr(III) can be removed by more than 50% by using passion-fruit shell biomass, which with a minimum treatment could be used as an adsorbent in the treatment of chromium-contaminated waters.