Estudios preliminares de la adsorción de molibdatos sobre algas verdes y pardas

MEDEOT, A.; BELLÚ, E.; STREBOT, M. S. ; CARNEVALE, B.; SALA, L. F.

Rosario

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

Asociación Argentina de Fisicoquímica

Estudios preliminares de la adsorcion de molibdatos sobre algas verdes Anabela Medeot, Sebastián Bellú, Luis F. Sala Instituto de Química Rosario (IQUIR) ? CONICET, Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas, Universidad Nacional de Rosario, Suipacha 531, S2002LRK Rosario, Argentina. sala@iquir-conicet.gov.ar El Molibdeno se encuentra principalmente en menas bajo la forma de MoS2 y como traza en agua de mar. Las especies aniónicas de molibdatos son solubles en agua y causan un problema ambiental cuando su concentración excede las 5 ppm. Es por ello que la contaminación de aguas subterráneas con molibdatos es un tema serio en el campo de la potabilización de agua que se obtiene de pozos. La búsqueda de métodos de tratamiento de aguas y efluentes para eliminar oxoaniones tóxicos es un tema de alto interés en la actualidad. Entre estos métodos se encuentran la coprecipitación y la ósmosis reversa pero generalmente son mas costosos, requieren un equipamiento especializado y generan nuevos residuos. Las técnicas de adsorción empleando bioadsorbentes de bajo costo son muy prometedoras para eliminar oxoaniones tóxicos a un bajo costo. Las algas se constituyen en un adsorbente de bajo costo con la capacidad de retener oxoaniones debido al alto contenido de polímeros capaces de secuestrar y retener a los mismos. El objetivo de este trabajo fue estudiar el proceso de adsorción de molibdato sobre el alga verde Spongomorpha pacifica, analizando condiciones óptimas de adsorción, cinética de adsorción e isotermas de adsorción. El biomaterial fue lavado, secado, molido y tamizado hasta un tamaño de partícula entre 0,5 y 1,2 mm, antes de los experimentos destinados a determinar parámetros de adsorción en batch que se llevaron a cabo agitando el biomaterial  con soluciones de MoVI de concentración conocida, a diferentes pH, masa de adsorbente, tiempo de contacto y temperatura. Para la optimización de las condiciones de operación se utilizó un método estadístico de diseño experimental factorial, el cual permitió definir como variable operativa más importantes el pH del medio y la masa de adsorbente. Los valores de pH y masa óptima obtenidos fueron 1 y 0,02 g, trabajando a una concentración inicial de molibdato de 3,36 mM, tiempo de contacto 30 min, volumen del batch 10 mL y temperatura 20 ºC.  La concentración de MoVI remanente en fase acuosa se determinó espectrofotométricamente a 400 nm, empleando catecol en medio básico como reactivo de color. La cinética de adsorción de molibdato se estudió en batch a 20 ºC, trabajando con una masa de alga de 0,02 g a pH 1 (volumen de batch 10 mL). El ajuste de los datos experimentales se realizó empleando la ecuación de Lagergren de primer orden: ln(qe-q) = ln(qe) ? kads t. Variando la concentración inicial de molibdato en el rango 1,64 mg/L- 3,28 mg/L, se determinó orden 1 respecto a molibdato con un valor de kads = 0,0081 min-1. Para determinar los parámetros de activación se trabajó con una masa de alga de 0,02 g a pH 1 (volumen de batch 10 mL) y concentración inicial de molibdato 3,28 mg/L variando la temperatura en el rango 20 ºC- 60 ºC. Se obtuvo un valor de Ea = 15,19 kJ/mol. La isoterma de adsorción se realizó a 20 ºC, pH 1, masa de adsorbente 0,02 g, tiempo de equilibrio 6 hs, trabajando en un rango de concentraciones iniciales de molibdato de 0,17 mg/L a 31,94 mg/L. Los datos obtenidos se ajustaron bien al modelo de isoterma de Langmuir obteniéndose los parámetros qmax = 1286 mg molibdato/ g alga y b = 0,057 L-1.