Esferas de quitosano y cáscara de naranja aplicados como sorbentes de iones MoO42-.

BERTONI FERNANDO; BELLÚ SEBASTIÁN; SREBOT MARÍA SOL

Ciudad Autónoma de Buenos Aires

Taller; 4° Taller Argentino de Ciencias del Ambiente; 2016

El molibdeno es un elemento esencial para algunas funciones en animales y plantas y es utilizado en aplicaciones específicas como acero de alta dureza y catalizadores. Niveles altos de molibdeno en humanos causa enfermedades como anemia, deformidades, anormalidades en los riñones e hígado e incluso la muerte. Por lo tanto, es de gran importancia desde el punto de vista medioambiental. El quitosano es un polisacárido compuesto por poli (β-1→4)-2-amino-2-desoxi-D-glucopiranosa. Tanto el quitosano como la cáscara de naranja son excelentes sorbentes naturales de iones metálicos debido a la presencia de diferentes grupos funcionales, que sirven como sitios reactivos y de coordinación.El objetivo de este trabajo fue determinar la cinética y termodinámica que afecta el proceso de sorción de iones MoO42- sobre esferas de quitosano y sobre cáscara de naranja. Preparación de esferas de quitosano: Se preparó una solución de quitosano de concentración 4% P/P en ácido acético al 4% P/V a 50°C. La solución resultante se colocó en una jeringa y se goteó lentamente sobre una solución de hidróxido de sodio en agitación. El tamaño promedio de las esferas obtenidas fue de 3mm de diámetro.Preparación de cáscara de naranja: La cáscara de naranja fue lavada varias veces con agua destilada, secada en estufa a 40 ºC durante 24 h, molida y tamizada hasta un tamaño de partícula entre 0,5 y 1,2 mm. La cinética de sorción de Mo(VI) se estudió en lote a 20 ºC, 30ºC y 40ºC, trabajando con una masa de sorbente de 0,04 g cáscara de naranja a pH = 1,5 o de 0,60 g esferas de quitosano a pH = 2,7. En ambos casos el volumen de lote fue de 10,0 mL. Se realizó el ajuste de los datos experimentales empleando un modelo de pseudo-segundo orden (valores de r2 superiores a 0,99). A 20 ºC, el valor de kads hallado fue de 2,16 x 10-2 g mg-1 min-1 para cáscara de naranja y de 8,43 x 10-2 g mg-1 min-1 para quitosano. Trabajando con cáscara de naranja como sorbente, se obtuvo un valor de Ea = 131,2 kJ/mol mientras que trabajando con esferas de quitosano como sorbente, se obtuvo un valor de Ea = 156,9 kJ/mol. Estos valores de Ea se encuentran en el rango esperado para procesos de quimisorción. Las isotermas de sorción se realizaron a pH 2,7, masa de quitosano 0,80 g, tiempo de equilibrio 2 hs, trabajando en un rango de concentraciones iniciales de iones MoO42-de 300 mg/L a 2200 mg/L. Los datos obtenidos se ajustaron bien al modelo de isoterma de Langmuir obteniéndose los parámetros qmax = 30,0 mg MoO42-/ g quitosano y b = 0,0070 Lmg-1 a 20 ºC. Con cáscara de naranja se realizaron a pH 1,5, se utilizó una masa de 0,06g, tiempo de equilibrio 2hs, se trabajó en un rango de concentración inicial de 64 mg/L a 800 mg/L. Los datos obtenidos ajustaron bien al modelo de isoterma de Langmuir obteniéndose los parámetros qmax = 37,8 mg MoO42-/ g cáscara de naranja y b = 0,0037 Lmg-1 a 20 ºC. Trabajando a tres temperaturas se logró calcular los valores de los parámetros termodinámicos para ambos materiales.Los resultados obtenidos sugieren que estos materiales resultarían útiles para ser empleados en procesos de purificación de aguas contaminadas por iones molibdato