Estudio de la remoción de Cd (II) en medio acuoso utilizando la cascarilla de arroz como bioadsorbente

Abstract

El cadmio es un metal pesado muy tóxico considerado cancerígeno para los seres humanos que puede encontrarse presente en las aguas residuales y superficiales de nuestro país. El presente trabajo evaluó la capacidad de adsorción del cadmio (11) a partir de soluciones acuosas utilizando cascarilla de arroz. El tratamiento químico alcalino que recibió la cascarilla de arroz con NaOH, aumentó la capacidad de remoción frente a la cascarilla de arroz no tratada. Los resultados mostraron que la máxima capacidad de adsorción fue de 5.19 mg/g y 10.52 mg/g para la cascarilla de arroz no tratada y tratada con NaOH respectivamente. Se realizaron experimentos por lote para evaluar la influencia de las variables pH, concentración inicial de adsorbato y dosaje en el proceso de adsorción. También se realizó la caracterización del bioadsorbente utilizando técnicas como espectroscopia infrarroja FTIR y microscopia SEM con lo cual se pudo conocer los principales grupos funcionales y morfología de ambas cascarillas de arroz. El pH es una variable muy importante ya que determina la carga superficial del bioadsorbente y la especiación del adsorbato en la solución. Para la adsorción de cadmio usando ambos tipos de cascarilla de arroz el pH óptimo fue de 7. Para ambos bioadsorbentes, las isotermas de adsorción presentaron mayor consistencia con el modelo de Langmuir que con el modelo de Freundlich y el modelo de cinética que más se ajustó a la adsorción de Cd (11) fue el modelo de pseudo segundo orden con tiempos de equilibrio de 8 h y 1 .5 h usando cascarilla de arroz no tratada y tratada con NaOH respectivamente. Con las pruebas realizadas se determina que la cascarilla de arroz, desecho agroindustrial de la industria arrocera, es una excelente alternativa de bajo costo en la remoción de cadmio (11) en solución acusa.

Cadmium is a highly toxic heavy metal considered carcinogenic to humans that can be found in the waste and surface waters of our country. The present work evaluated the adsorption capacity of cadmium (11) from aqueous solutions using rice husk. The alkaline chemical treatment that the rice husk received with NaOH increased the removal percentage compared to the untreated rice husk. The results showed that the maximum adsorption capacity was 5.19 mg/g and 10.52 mg/g for the untreated and NaOH-treated rice husk respectively. Batch experiments were carried out to analyze the influence of the variables pH, initial concentration of adsorbate and dosage in the adsorption process. The characterization of the bioadsorbent was also carried out using techniques such as FTIR infrared spectroscopy and SEM microscopy, with which it was possible to know the main functional groups and morphology of both rice husks. The pH is a very important variable since it determines the surface charge of the bioadsorbent and the speciation of the adsorbate in the solution. For cadmium adsorption using both types of rice husk the optimum pH was 7. For both bioadsorbents, the adsorption isotherms showed greater consistency with the Langmuir model than with the Freundlich model and the kinetic model that best adjusted to the adsorption of Cd (11) was the pseudo-second order model with equilibrium times of 8 h and 1.5 h using untreated and treated rice husk respectively. With the tests carried out, it is determined that rice husk, an agroindustrial waste from the rice industry, is an excellent low-cost altemative in the removal of cadmium (11) in aqueous solution.