Adsorción competitiva de Ni (II) y Pb (II) sobre materiales residuales lignocelulósicos

Resumen

Introducción: un estudio batch fue realizado para la adsorción de Pb (II) y Ni (II) en solución binaria, utilizando biomasas de tusa de maíz y cáscara de naranja.

Métodos: las concentraciones iniciales de cada metal variaron en 25, 50, 75 y 100 ppm. La adsorción se llevó a cabo a pH 6,0 y tamaño de biomasas de 0,5 mm. Las mediciones de concentración residual de los metales se determinaron por absorción atómica.

Resultados: se encontró que la concentración inicial del metal y las soluciones binarias no interfieren en el porcentaje de remoción de los contaminantes, y que los modelos Freundlich y Langmuir ofrecen un buen ajuste de los datos experimentales.

Conclusión: se estableció que la acción antagonista de los metales cambia de acuerdo a la biomasa utilizada, siendo la capacidad del Ni (II) > Pb (II) para la tusa de maíz, y Pb (II) > Ni (II) para las cáscaras de naranja

Palabras clave:

Adsorción

biomasas

sistema binario

plomo

níquel

Licencia

Los autores deben declarar la no existencia de conflictos de intereses ya sea por motivos de financiación del proyecto del cual es resultado el artículo; así como por motivos intelectuales, académicos, morales e investigativos.

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Citas

1. Bhatnagar A, Sillanpää M. Utilization of agroindustrial and municipal waste materials as potential adsorbents for water treatment—A review. Chemical Engineering Journal. 2010; 157:277–296.

2. Anayurt R A, Sari A, Tuzen M. Equilibrium, thermodynamic and kinetic studies on biosorption of Pb(II) and Cd(II) from aqueous solution by macrofungus (Lactarius scrobiculatus) biomass. Journal Chemical Engineering. 2009; 151 (1-3): 255-261.

3. Sotero-Solís V, Alva-Astudillo M. Contenido de metales pesados en agua y sedimento en el bajo Nanay. Ciencamaz (Iquitos). 2013; 3(1): 24-32.

4. Taha S, Ricordel S, Cisse I. Kinetic study and modeling of heavy metals removal by adsorption onto peanut husks incinerated residues. Energy Procedia. 2011; 6:143–152.

5. Li Z, Wu L, Liu H, Lan H, Qua J. Improvement of aqueous mercury adsorption on activated coke by thiol-functionalization. Chemical Engineering Journal. 2013; 228: 925–934.

6. Cardona-Gutiérrez A F, Cabañas-Vargas D D, Zepeda-Pedreguera A. Evaluación del poder biosorbente de cáscara de naranja para la eliminación de metales pesados, Pb (II) y Zn (II). Revista Académica de la Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Yucatán. 2013; 17 (1):1-9.

7. Sala L, García S, González M, Frascaroli S, Bellu F, Mangiameli R, Blanes M, Mogetta V, Andreu A, Atria J, Peregrin J. Biosorción para la eliminación de metales pesados en aguas de desecho. Real Sociedad Española de Química. 2010; 106 (2): 114-120.

8. Duarte E, Oliveros J, Jaramillo B. Remoción de cromo de aguas residuales de curtiembres usando quitosan obtenido de desechos de camarón. Scientia et Technica Año XV. 2009; 42: 290- 295.

9. Fiorentin L, Trigueros D, Modenes A, Espinoza-Quiñones F, Pereira N, Barros S, Santos O. Biosorption of reactive blue 5G dye onto drying orange bagasse in batch system: kinetic and equilibrium modeling. Chemical Engineering Journal. 2010; 163: 68–77.

10. Mao J, Won S W, Vijayaraghavan K, Yun Y S. Surface modification of Coryne bacterium glutamicum for enhanced Reactive Red 4 biosorption. Bioresource Technology. 2009; 100: 1463–1466.

11. Soetaredjo F, Kurniawan A, Ki O, Ismadji S. Incorporation of selectivity factor in modeling binary component adsorption isotherms for heavy metals-biomass system. Chemical Engineering Journal. 2013; 219: 137–148.

12. Zhu Y, Hu J, Wang J. Competitive adsorption of Pb(II), Cu(II) and Zn(II) onto xanthate-modified magnetic chitosan. Journal of Hazardous Materials. 2012; 221–222: 155– 161

13. Hossain M A, Ngo H N, Guo W S, Nghiem L D, Hai F I, Vigneswaran S, Nguyen T V. Competitive adsorption of metals on cabbage waste from multi-metal solutions. Bioresource Technology. 2014; 160: 79-88

14. Mahamadi C, Nharingo T. Competitive adsorption of Pb2+, Cd2+ and Zn2+ ions onto Eichhornia crassipesin binary and ternary systems. Bioresource Technology. 2010; 101: 859–864.

15. Pinzón-Bedoya M L, Vera-Villamizar L E. Modelamiento de la cinética de bioadsorción de Cr (III) usando cáscara de naranja. Dyna. 2009; 76 (160): 95-106.

16. Vallejo K D. Estudio de la adsorción de Cd (II) y Pb (II), usando como adsorbente la ulva lactuca (lechuga de mar) modalidad de investigación. (Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al título de licenciada en química). 2008. Universidad de Oriente, Nú- cleo de Sucre, Cumaná, Venezuela.

17. Tejada C, Villabona Á, Ruiz V. Biomasa residual para remoción de mercurio y cadmio: una revisión. Ingenium. 2012; 6 (14): 11-21.

18. Liang S, Guo X, Feng N, Tian Q. Isotherms, kinetics and thermodynamic studies of adsorption of Cu2+ from aqueous solutions by Mg2+/K+ type orange peel adsorbents. Journal of Hazardous Materials. 2010; 174: 756–762.

19. Njikam E, Schiewer S. Optimization and kinetic modeling of cadmium desorption from citrus peels: A process for biosorbent regeneration. Journal of Hazardous Materials. 2012; 213– 214: 242–248.

20. Alves L V, Gil L F. Adsorption of Cu(II), Cd(II) and Pb(II) from aqueous single metal solutions by succinylated twice-mercerized sugarcane bagasse functionalized with triethylenetetramine. Water research. 2009; 43: 4479-4488.

21. Kumar P S, Ramalingam S, Kiruphac S D, Murugesan A, Vidhyadevi T, Sivanesan S. Adsorption behavior of nickel (II) onto cashew nut shell: Equilibrium, thermodynamics, kinetics, mechanism and process design. Chemical Engineering Journal. 2011; 167: 122–131.