Remoción de colorantes textiles AD71 y VB4 presentes en solución acuosa mediante micropartículas de semilla de guayaba (Psidium guajava L.) magnetizadas

Abstract

The problems caused by textile dyes in aquifers have been of great interest due to the consequences they can cause to human and environmental health. Due to this, various methods for the removal of such dyes have been studied, a useful, efficient and low cost method is biosorption. The proposal of a biosorbent from the guava seed modified by chemical impregnation of magnetite for easy retention after the biosorption process, is an attractive alternative in this area. In the present study, basic parameters of kinetics and biosorption equilibrium were obtained under different experimental conditions in aqueous solutions of the dyes. The results show that the materials conform to the pseudo second order kinetics with regression of 0.9942 for both dyes. Additionally, microparticle surface characterizations were performed, using the Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) technique, Scanning Electron Microscopy (SEM) and quantification of the specific surface area by the BET method. In addition, isotherms of both dyes were performed at 25 ° C with different concentrations and adjusted to the Freundlich model, to adequately describe the process of biosorption of dyes for the biosorbent material under study. The previous model allowed to determine the type of adsorption process followed in this type of material: multilayer and chemisorption type. Obtaining a maximum adsorption capacity of 280.3956 mg / g of DB71 dye while for BG4 dye 294.3377 mg / g was obtained.

Las problemáticas causadas por los colorantes textiles en los mantos acuíferos han sido de gran interés debido a las consecuencias que estos pueden causar a la salud humana y ambiental. Debido a ello, se han estudiado diversos métodos para la remoción de dichos colorantes, un método útil, eficaz y de bajo costo es la biosorción. La propuesta de un biosorbente a partir de la semilla de guayaba modificada mediante impregnación química de magnetita para su fácil retención posterior al proceso de biosorción, es una alternativa atractiva en dicho ámbito. En el presente estudio, se obtuvieron parámetros básicos de cinética y equilibrio de biosorción bajo distintas condiciones experimentales en soluciones acuosas de los colorantes. Los resultados demuestran que los materiales se ajustan a la cinética de pseudo segundo orden con regresión de 0.9942 para ambos colorantes. Adicionalmente, se realizaron caracterizaciones de la superficie de las micropartículas, mediante la técnica de espectroscopía de infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR), Microscopía Electrónica de Barrido (MEB) y cuantificación del área superficial específica por el método BET. Además, se realizaron isotermas de ambos colorantes a 25°C con distintas concentraciones y se ajustaron al modelo de Freundlich, para describir adecuadamente el proceso de biosorción de colorantes para el material biosorbente bajo estudio. El modelo anterior permitió determinar el tipo de proceso de adsorción se sigue en este tipo de material: de tipo multicapa y quimisorción. Obteniendo una capacidad máxima de adsorción de 280.3956 mg/g de colorante AD71 mientras que para el colorante VD4 se obtuvo 294.3377 mg/g.