Remoción de Cromo (VI) en Medio Acuoso Utilizando el Endocarpio del Fruto de la Olea Europaea (Olivo), Aplicando un Análisis Factorial 24

Abstract

En la presente investigación se evaluó la capacidad del endocarpio del fruto de la Olea europaea (Olivo) como adsorbente de cromo (VI), los cuales fueron recolectados del Distrito de Yauca - Provincia de Caravelí – Departamento de Arequipa, esta materia prima se cultiva para el consumo comestible y la producción del aceite de oliva en dicho lugar. En el estudio del proceso se desarrolló un análisis espectrofotométrico para determinar las concentraciones de cromo (VI) presente, se utilizó el método de la difenilcarbazida con el cual se obtuvo un límite de detección “LOD” de 0.001 mg/L y el límite de cuantificación “LQD” de 0.0085 mg/L; lo que indica que a valores por debajo de estas concentraciones el cromo (VI) no fue detectable, ni cuantificable por el método utilizado. Los factores considerados para realizar la cinética de adsorción fueron pH (2), tamaño de partícula (250µm) y cantidad de adsorbente (1.0 g) los cuales se probaron a distintas concentración (10, 15, 20, 25, 30, 35 y 40 mg/L) con agitación constante de 150 rpm en el Jar Test. Al evaluar la cinética de adsorción utilizando los modelos matemáticos de primer orden y segundo orden determinó el mecanismo de la reacción, además, que predijo el tiempo en que el adsorbato fue removido, después de evaluar los datos experimentales se resuelve que el modelo matemático que describe mejor el proceso de adsorción del cromo (VI) es el modelo de segundo orden con un coeficiente de determinación de “R2” 0.973, una velocidad de adsorción “K_2” de 0.473 min-1 y una cantidad adsorbida de cromo (VI) por unidad de endocarpio del fruto de olivo en equilibrio “q_2” de 4.376 mg/g, también se evaluó la eficiencia del adsorbente y sus propiedades a través de las isotermas de adsorción de Langmuir y Freundlich obteniendo una cantidad máxima adsorbida de cromo (VI) por unidad de endocarpio del fruto de olivo, siendo la isoterma de adsorción de Freundlich el que mejor se ajustó a los datos con un coeficiente de determinación de “R2” 0.956, obteniendo una capacidad de adsorción “KF” de 1.757 g/L, una intensidad de adsorción “n” de 8.305, estos valores señalan la aplicabilidad y viabilidad del endocarpio del fruto de olivo para la remoción de cromo (VI), siendo esta una adsorción de tipo física. Se realizó el análisis factorial a partir de dieciséis experimentos con todas las combinaciones posibles de las variables, de acuerdo a sus niveles altos y bajos: pH (2 y 6), tamaño de partícula (250 µm y 1000 µm), cantidad del adsorbente (1 g/L y 3 g/L), concentración inicial del metal (10 ppm y 40 ppm) los resultados fueron analizados utilizando MINITAB 16.0, el cual determinó que las mejores condiciones para una buena adsorción de cromo (VI) fueron cantidad del adsorbente 3 g (61.54 %), pH 2 (77.99 %), concentración de cromo (VI) de 10 ppm (62.11 %) y tamaño de partícula de 250 µm (57.98 %), además la eficiencia de remoción de cromo (VI) utilizando endocarpio del fruto de olivo como adsorbente determinó que el pH es el efecto más significativo en la remoción de cromo (VI). De esta forma se está frente a una alternativa viable, ya que la metodología aplicada es sencilla, de muy bajo costo y factible, lográndose con ello descontaminar efluentes que contengan concentraciones de cromo (VI), que resultan ser muy tóxicos y dañan el ecosistema. De acuerdo a la optimización de respuesta (valores óptimos), para obtener un porcentaje de adsorción de cromo (VI) igual a 100 % los valores óptimos hallados fueron cantidad del adsorbente 3.0 g, pH 2, concentración 10.0 ppm y tamaño de partícula de 250 µm. Palabras Claves: Endocarpio, olivo, cromo, adsorción, adsorbente, adsorbato.