Adsorción de cromo hexavalente sobre esferas de quitosano, pectina y magnetita

ZURITA MARIANO; BELLU, SEBASTIAN; DAIER, VERÓNICA

Florencio Varela. Buenos Aires

Congreso; IV Congreso Nacional de Ciencia y Tecnología Ambiental; 2019

El cromo hexavalente es un metal altamente tóxico y mutagénico que se encuentraen efluentes industriales de curtiembres, galvanizado, pinturas e industrias textiles.Dentro de las tecnologías de remoción de sistemas acuosos se destaca la adsorción como opción eficiente y económica.El trabajo tuvo como objetivo diseñar y sintetizar un material sorbente a partir de los biopolímeros quitosano y pectina con la formación de Fe3O4 dentro de la matriz. La técnica de síntesis consiste en un goteo de una solución ácida de quitosano y sales de hierro sobre una suspensión de pectina fuertemente básica. Dicho material se caracteriza estructuralmente y se le determina pH de carga cero. A continuación, se propuso llevar a cabo un estudio de remoción en lote aplicando técnicas estadísticas de diseño experimental para determinar dentro de ciertos factores considerados aquellos significativos que afectan el proceso de adsorción de oxoaniones de Cr(VI). Para dicho análisis se incluyeron los factores pH, masa, tiempo de contacto y presencia de magnetita. El trabajo continuó con la determinación de parámetros cinéticos analizando evolución temporal de la concentración y termodinámicos, analizando isotermas de adsorción. La eficiencia de remoción porcentual de cromo hexavalente se determinó espectrofotométricamente con el método estandarizado de la 1,5-difenilcarbazida. Adicionalmente se determinó cromo total oxidando las muestras con persulfato de potasio. Esta última técnica se utiliza para cerciorarse del estado de oxidación del metal.Una vez concretada una fase de cribado del diseño experimental, se concluyó apartir del análisis estadístico que todos los factores estudiados resultaron significativos y se procedió a la fase de optimización. En esta instancia se generó una hipersuperficie de respuesta para la respuesta de remoción porcentual con los factores pH, tiempo de contacto y masa de sorbente.Para continuar el estudio se fijó como condición de trabajo un pH 5 buscandocondiciones de acidez suaves que evite la reducción a la forma trivalente del metal. Se determina cromo total para cerciorarse del estado de oxidación del cromo.De los estudios cinéticos y termodinámicos para la descripción del proceso deadsorción se definió una energía de activación de 22,45 kJ/mol, una variación deentalpía de -15,2 kJ/mol y un aumento de entropía de +21,7 J/mol.K. Se ajustó elmodelo de Langmuir sugiriendo sorción en monocapa sobre sitios equivalentes.