Biosorción y bioreducción de Cr (VI) empleando materiales biológicos

JOSEFINA PLAZA CAZÓN; MARÍA PAZ SALAZAR ; EDGARDO DONATI

Buenos Aires

Congreso; II Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología Ambiental, y II Congreso Nacional de la Sociedad Argentina de Ciencia y Tecnología Ambiental; 2015

El cromo puede ingresar a cuerpos de agua a través del vertido de efluentes industriales o por la erosión y solubilización de rocas y sedimentos que lo contienen. El cromo es especialmente tóxico en su forma hexavalente es mutagénico y cancerígeno. Los tratamientos convencionales que se aplican para otras especies metálicas, como precipitación química, coagulación y filtración no resultan eficientes para la eliminación del Cr(VI). Una alternativa son las tecnologías que permiten la reducción y/o la sorción de Cr(VI) empleando materiales biológicos1. En este trabajo se evaluaron diferentes materiales biológicos para reducir y/o sorber cromo. Los materiales usados fueron biomasas de U. pinnatifida, P. lepidophylla y M. pyrifera. Con las biomasas tratadas y sin tratar con CaCl2, se realizaron estudios cinéticos para determinar el tiempo necesario para alcanzar el equilibrio. Se tomaron muestras de todos los ensayos; se midieron las concentraciones de Cr(VI) y cromo total utilizando el método de la 1,5-difenilcarbazida y espectrofotometría de absorción atómica, respectivamente. Los resultados obtenidos sugieren que la reducción de Cr(VI) precede la biosorción; la velocidad de este proceso de remoción de Cr(VI) (desaparición de Cr(VI) en solución) siguió el orden U. pinnatifida > P. lepidophylla > M. pyrifera mientras que la velocidad de biosorción (desaparición de cromo en solución) tuvo el siguiente orden: U. pinnatifida > M. pyrifera > P. lepidophylla. El tiempo para alcanzar el equilibrio fue de 24 hs para biomasas sin tratamiento; el tratamiento con CaCl2 disminuye la velocidad de remoción posiblemente por aumento de la resistencia a la difusión intraparticular. Utilizando los tiempos de equilibrio determinados a través de los ensayos cinéticos, se realizaron estudios de equilibrio. Se obtuvieron los siguientes valores de qm (capacidad máxima de adsorción específica): 72, 34,6 y 11,7 mg/g de cromo total para las biomasas de P. lepidophylla, U. pinnatifida y M. pyrifera, respectivamente. Con el modelo de Dubinin-Radushkevich se obtuvo un buen ajuste principalmente para la biomasa de U. pinnatífida; los valores de E obtenidos (2,36?3,54 kJ/mol) indican predominancia de interacción física, para todos los casos. Mediante el análisis FT-IR se determinó que los grupos carbonilo, amino, alcohol y sulfonato en las biomasas, son los responsables de la remoción de Cr(VI). Las conclusiones más relevantes son las siguientes: la biomasa de M. pyrifera redujo Cr(VI) pero con baja biosorción; la biomasa de U. pinnatifida mostró la máxima capacidad específica de sorber cromo a bajas concentraciones y una capacidad moderada de reducir Cr(VI); por último, la biomasa de P. lepidophylla presentó la mayor capacidad específica para sorber cromo a altas concentraciones y una alta capacidad para reducir Cr(VI).