Estudio de las plumas de pollo como adsorbente en la remoción de cromo hexavalente en solución acuosa

Abstract

La calidad del agua está amenazada por la presencia potencial de contaminantes químicos orgánicos e inorgánicos. La contaminación del agua por metales pesados provenientes principalmente de la actividad antropogénica representa un problema latente debido a su toxicidad para las diferentes formas de vida. Al cromo y a sus distintas estados de valencia se les puede encontrar en aguas residuales procedentes de diversos procesos industriales pero en especial el cromo en su máximo estado de valencia (VI) resulta ser el más peligroso y contaminante debido a su gran poder oxidante; se conoce que el cromo hexavalente causa graves problemas a la salud, es cancerígeno y mutagénico por lo que la exposición debe estar limitada y su concentración en medios acuosos se restringe a valores por debajo de 0,05 mg/L (World Health Organization, 1996). Actualmente existen tecnologías convencionales de remoción/recuperación de metales en medios acuosos pero resultan ineficientes y de alto costo cuando la concentración de metales es muy baja (<10ppm). Uno de los tratamientos alternativos es la biosorción, que permite la captación de iones metálicos sobre materia orgánica y presenta ventajas debido a su bajo costo, naturaleza biodegradable, además de ser fuente sostenible y renovable. El presente trabajo de investigación tiene por objeto evaluar las plumas de pollo como adsorbente natural y dar a conocer su potencial aplicación en la remediación de medios acuáticos y en el tratamiento de efluentes. Se evaluaron las capacidades de adsorción de las plumas de pollos tratados (con NaOH) y sin tratar (naturales) con una solución problema de sal de dicromato de potasio (K2Cr2O7) que contiene al cromo hexavalente como compuesto aniónico, CrO42-. En las pruebas experimentales, la adsorción del metal sobre la superficie de las plumas fue sensible al cambio de pH, cantidad de sorbente y tiempo de contacto entre adsorbente y adsorbato. Este fenómeno de captación del metal obedece a mecanismos fisicoquímicos como electrificación de la interfase y enlaces químicos entre ciertos grupos funcionales de la materia orgánica con el metal.

Water quality is threatened by the presence of organic and inorganic chemical agents. The contamination of water by heavy metals coming mainly from anthropogenic activity represents a latent problem due to its toxicity for different life forms. The state of valence (VI) translates into the most dangerous and polluting danger due to its great oxidizing power. It is known that hexavalent chromium causes serious health problems, is carcinogenic and mutagenic so exposure should be limited and its concentration in water is limited to values below 0.05 mg / L (World Health Organization, 1996). Currently there are conventional metal removal / recovery technologies in aqueous media but they are inefficient and expensive when metal concentration is very low (<10ppm). One of the alternative treatments is biosorption, which allows the uptake of metal ions on organic matter and has advantages at low cost, biodegradable nature, as well as being a sustainable and renewable source. The purpose of this research work is to evaluate the chicken feathers as a natural adsorbent and to show their potential application in the remediation of aquatic environments and the treatment of effluents. The adsorption capacities of the treated (with NaOH) and untreated (natural) chicken feathers in a solution of potassium dichromate (K2Cr2O7) containing hexavalent chromium as an anionic compound, CrO42-have been evaluated. In the experimental tests it was observed that the adsorption of the metal on the feathers surface was sensitive to pH change, amount of sorbent and contact time between sorbent and sorbate. This phenomenon of metal uptake obeys to the physicochemical mechanisms like electrification of the interface and chemical bonds between certain functional groups of organic matter with metal.