Evaluación de la remoción de Cr (VI) empleando un material biosorbente obtenido a partir del raquis de plátano (Mussa paradisiaca)

Abstract

En Colombia, las aguas residuales provenientes de diversas industrias textiles, mineras y petroleras presentan un alto grado de contaminación que se da generalmente por la inmersión de metales pesados procedentes de dichos vertimientos. Actualmente, estas aguas contaminadas han sido tratadas empleando nuevas técnicas alternativas como los biosorbentes; entre estos se han utilizado residuos biomásicos como una opción económica de descontaminación. Para ésta investigación se utilizó el raquis de plátano (Mussa paradisiaca) por ser un material lignocelulósico, además de ser uno de los mayores desechos agrícolas provenientes de los cultivos de plátano. El objetivo del material biosorbente es la remoción de cromo hexavalente de las aguas residuales contaminadas con este metal. El material fue deshidratado a 150°C por 48 horas y posteriormente caracterizado mediante las técnicas fisicoquímicas de materiales adsorbentes basados en la norma NTC 4467, normas internacionales ASTM y la recopilación de artículos científicos. La caracterización del material demostró 27,29% de cenizas, el pH en solución fue de 6,24; el contenido de sitios ácidos y sitios básicos totales fue de 0,6627 meq g-1y 0,5706 meq g-1 respectivamente. El material presentó un índice de yodo de 166,66 mg de yodo adsorbido por gramo de material biosorbente y 0,0186 mg de azul de metileno adsorbido por gramo de muestra. Como complemento de la caracterización fisicoquímica, se realizó un análisis de espectroscopia infrarrojo donde se encontró la presencia de grupos funcionales como grupos hidroxilos (OH), grupos carbonilos (C=O), grupos aminos (NH) y enlaces dobles y triples entre carbonos en el material biosorbente, además de éste análisis se realizó una microscopia de barrido electrónico evidenciando la variada morfología que presenta la superficie del material. Finalmente el material biosorbente fue evaluado en una solución patrón de cromo de 0,8 ppm obteniendo como resultado una remoción de cromo equivalente al 41,62 % en un tiempo de 60 minutos que representan 0,0039 mg de cromo por gramos de material biosorbente. Los resultados demuestran que el material es viable en la remoción de cromo hexavalente en solución acuosa.

In Colombia, the wastewater from various textile industries, mining and oil companies have a high degree of contamination that is given usually by immersion of heavy metals from such dumping. Currently, these contaminated water have been treated using new alternative techniques such as the biosorbents; among these have been used waste biomass as an economic alternative of decontamination. For this research was used as a precursor the rachis of banana (Musa paradisiaca) by be a lignocellulosic material, this is one of the biggest agricultural wastes from crops of bananas. The objective of the material biosorbente is the removal of hexavalent chromium of water contaminated with this metal. The material was dehydrated at 150 °C for 48 hours and subsequently characterized by physicochemical techniques of adsorbent materials established in the Corporación Tecnológica de Bogotá.The characterization of the material showed 27.29 % of ash. The pH in solution was 6.24; the content of sites acids and basic sites total was 0.6627 meq g-1 and 0.5706 meq g-1 respectively. The material presented an iodine index of 166,66 mg of iodine adsorbed per gram of material biosorbente and 0,0186 mg of methylene blue adsorbed per gram of sample. As a complement to the physiochemical characterization, an analysis was made of infrared spectroscopy where he found the presence of functional groups such as hydroxyl groups (OH), carbonyl group (C=O), groups amines (NH) and double bonds and triple between carbons in the biosorbente material, In addition to this analysis was carried out a scanning electron microscopy showing the varied morphology that presents the surface of the material. Finally, the material biosorbent was evaluated in a standard solution of chrome 0.8 ppm resulting in removal of chromium equivalent to 41.62 % in a time of 60 minutes that represent 0,0039 mg of chromium adsorbed per gram of material biosorbent. The results show that the material is optimal in the removal of hexavalent chromium in aqueous solution.