Adsorción de Pb en suelos con nanopartículas de Fe biosintetizadas con hojas de quinua (Chenopodium quinoa Willdenow) – 2023

Abstract

La presencia del plomo en suelos agrícolas es un problema ambiental debido a la toxicidad y larga persistencia, la toxicidad no solo depende de su concentración en el suelo sino también de su movilidad, el cual será generado por la solubilidad del metal ocasionando la lixiviación del metal hacia aguas subterráneas. Frente a esta problemática, se requiere procesos para inmovilizar al plomo en el suelo, teniendo como alternativa la adsorción mediada por nanopartícula de Fe. La capacidad de adsorción de las nanopartículas de Fe dependerá del poder reductor y estabilidad que estas presenten, cualidad que se logra al biosintetizar nanopartículas de Fe con hojas de quinua. Por lo expuesto el objetivo de investigación fue evaluar la capacidad de adsorción del Pb con nanopartículas NP-Fe biosintetizadas con hojas de quinua (Chenopodium quinoa Willdenow) en suelos agrícolas. La investigación se realizó en tres etapas: en la primera etapa se biosintetizó las nanopartículas NP-Fe a partir de extractos de hojas de quinua, la segunda implico evaluar la capacidad de adsorción de plomo con nanopartículas de Fe en suelos bajo condiciones de pH y temperatura previstos según diseño factorial 3k , finalmente se evaluó la cinética de adsorción del plomo con nanopartículas de Fe. Los resultados mostraron que las nanopartículas presentaron diámetros de 1,5, 10, 20, 40, 50 y 100nm establecido por el MET, el FTIR demostró que las nanopartículas están recubiertas con grupos OH provenientes de los compuestos fenólicos de las hojas de quinua por otro lado, fluorescencia de rayos X demostró la presencia de Fe y O en porcentajes del 16 y 84%respectivamente. En la segunda etapa se obtuvo máxima capacidad de adsorción de 49.9 mg/g y porcentaje de adsorción de 99.9% a pH=4 y temperatura de 45°C; y en cuanto a la cinética demostró que el tiempo de adsorción fue de 60 min, descrito por un modelo de pseudo segundo orden (KL=1.342) indicativo de lo favorable de la reacción, además se describen xi procesos de quimiosorción; en cuanto a las isotermas manifiestan seguir el modelo de Langmuir demostrando que la adsorción se da en monocapa de las nanopartículas de Fe.