Biosorción de Cr (VI) en solución acuosa utilizando cáscara de membrillo, en un sistema por lotes

Abstract

The main objective of this study was to evaluate the removal of Cr (VI) and total chromium quince shell, using a batch system. Were placed 5 g/L of biosorbent in 3 beakers containing 200 mL of a solution of potassium dichromate (K2Cr2O7).The parameters analyzed were temperature at 25, 35 and 40 ° C, initial concentrations of Cr (VI) of 1, 10 and 20 mg / L, and pH values of 2, 7 and 9. The hexavalent chromium analysis was performed by spectrophotometry UV-vis and total chromium technique by atomic absorption spectrophotometry. It was found that within 60 minutes of contact shell was able to decrease the concentration of Cr (VI) up to 80%. Subsequently, total chromium concentrations decreased at 120 minutes of contact reaching maximum biosorption at 6 hours. Throughout the experimental period was detected presence of Cr (III) in the solution, so that the shell quince proved capable of transforming at least part of the Cr (VI) initial to Cr (III). The most influential parameter on the kinetics of reduction was the initial concentration of Cr (VI), obtaining better results in concentrations of 1 and 10 mg / L and the pH was the most influential parameter on the biosorption kinetics, reaching 60% biosorption to pH 2 and at a contact time of 1 hour. The pseudo-second order model described kinetics biosorption of chromium, suggesting that the kinetic mechanism of total chromium removal is the chemi-sorption. The Langmuir model was the best fit to the data of the isotherms, so it is assumed that the sorption occurs at specific locations on the surface of the sorbent and that once the ion occupies a site can not occur then another sorption in this same place.

El objetivo principal de este trabajo fue evaluar la remoción de Cr (VI) y cromo total por la cáscara de membrillo, mediante un sistema por lotes. Se colocaron 5 g/L de biosorbente en 3 vasos de precipitado que contenían 200 mL de una solución de dicromato de potasio (K2Cr2O7). Se analizaron los parámetros de temperatura a 25, 35 y 40 °C, así como concentraciones iniciales de Cr (VI) de 1, 10 y 20 mg/L, y valores de pH de 2, 7 y 9. El análisis de cromo hexavalente se realizó por la técnica de espectrofotometría UV-vis y de cromo total por la técnica de espectrofotometría de absorción atómica. Se encontró que en los primeros 60 minutos de contacto la cáscara fue capaz de disminuir la concentración de Cr (VI) hasta en un 80%. Subsecuentemente, las concentraciones de cromo total disminuyeron a partir de los 120 minutos de contacto alcanzando su máxima capacidad de biosorción a las 6 horas. Durante todo el periodo experimental se detectó la presencia de Cr (III) en la solución, por lo que la cáscara de membrillo demostró ser capaz de transformar al menos parte del Cr (VI) inicial a Cr (III). El parámetro más influyente en la cinética de reducción fue la concentración inicial de Cr (VI), obteniendo mejores resultados a concentraciones de 1 y 10 mg/L; y el pH fue el parámetro más influyente en la cinética de biosorción, alcanzando hasta 60% de biosorción a pH 2 y en un tiempo de contacto de 1 hora. El modelo de pseudo-segundo orden describió la cinética de biosorción de cromo, lo que sugiere que el mecanismo cinético de remoción de cromo total es la quimi-sorción.