Reducción y remoción de Cr (VI) en disolución acuosa utilizando nanofibras de celulosa

Abstract

The pollution of the water bodies has increased in the last times, principally for the presence of metals weighed as the Cr (VI). Due to the high cost and high time of operation of the methods of treatment, there have developed new technologies that carry out his removal being more efficient and economic, at the same time without causing a negative effect in the environment. Such it is the case of the nanofibers that is obtained from the compression of vegetable fibers that consist of cellulose molecules; and it is 100% renewable and biodegradable. In this work I evaluate the level of efficiency of removal of chromium (VI) by means of the cellulose nanofibers use, as well as the effect of the pH and the temperature in the removal processes. The nanofibers were obtained from waste corrugated paper and their analysis was obtained by infrared spectroscopy (FT-IR) and scanning electron microscopy (SEM). Batch experiments were carried out to determine the kinetics of adsorption and the influence of temperature and pH. The results show that the equilibrium time was carried out at 30 minutes, obtaining a percentage of removal of 59.5% and 46.4% of total chromium and Cr (VI) respectively. The kinetic model who adjusted to the process was that of Elovich indicating a quimisorción. The images of microscopy demonstrated NFC's presence with a diameter of 40nm. While the IR spectra show the presence of characteristic groups of organic compounds. The hydroxyl, carboxylic and carbonyl groups are responsible for the removal of Cr (VI).

La contaminación de los cuerpos de agua ha incrementado en los últimos tiempos, principalmente por la presencia de metales pesados como el Cr (VI). Debido al alto costo y elevado tiempo de operación de los métodos de tratamiento, se han desarrollado nuevas tecnologías que lleven a cabo su remoción siendo más eficientes y económicas, al mismo tiempo sin causar un efecto negativo en el ambiente. Tal es el caso de las nanofibras que se obtienen a partir de la compresión de fibras vegetales que constan de moléculas de celulosa; y es 100% renovable y biodegradable. En este trabajo se evalúo el nivel de eficiencia de remoción de cromo (VI) mediante la utilización de nanofibras de celulosa, así como el efecto del pH y la temperatura en los procesos de remoción. Las nanofibras se obtuvieron de deshechos de cartón corrugado y su análisis se obtuvo mediante espectroscopia infrarroja (FT-IR) y microscopía electrónica de barrido (MEB). Se llevaron a cabo experimentos tipo lote para determinar la cinética de adsorción y la influencia de la temperatura y el pH. Los resultados demuestran que el tiempo de equilibrio se llevó a cabo a los 30 minutos, obteniéndose un porcentaje de remoción del 59.5% y 46.4% de cromo total y Cr (VI) respectivamente. El modelo cinético que se ajustó al proceso fue el de Elovich indicando una quimisorción. Las imágenes de microscopía demostraron la presencia de NFC con un diámetro de 40nm. Mientras que los espectros del IR muestran la presencia de grupos característicos de compuestos orgánicos. Siendo los grupos hidroxilo, carboxílico y carbonilo los responsables de la remoción del Cr (VI).