Evaluación de la adsorción de CU+2 y azul de metileno en biosorbentes de bajo costo obtenidos a partir de biomasa residual de la agroindustria de cítricos

Abstract

En atención a las necesidades en materia de investigación agroindustrial para el aprovechamiento de los residuos agroindustriales, este trabajo se basó en desarrollar materiales adsorbentes a partir de cáscaras de limón, naranja y mandarina con actividad para remover el colorante azul de metileno, y en efecto, demostrar su potencial para ser usado en la eliminación de contaminantes orgánicos del agua. Los absorbentes fueron preparados por secado, molienda y macerado de los residuos cítricos, activación con ácido cítrico y calcinación en atmósfera de nitrógeno. Estos se caracterizaron por valoración ácido base para determinar la concentración de sitios ácidos y básicos, espectroscopía infrarroja FTIR y fueron evaluados mediante pruebas de absorción utilizando el colorante orgánico azul de metileno. Se determinó que el uso de materiales obtenidos a partir de residuos de la agroindustria de los cítricos como cáscaras de limón, naranja y mandarina para la remoción de moléculas contaminantes es viable, ya que estos presentan habilidad para la adsorción en batch del colorante orgánico azul de metileno. En orden los residuos de mandarina presentan mayor rendimiento que los de limón, y estos, que los de naranja. La razón de esta capacidad está relacionada con la vasta cantidad de grupos oxigenados (-C-O), como alcoholes y ácidos carboxílicos, en la superficie del material adsorbente. Se realizaron estudios de equilibrio y cinética para la adsorción de Cu+2 por Mandarina(act) y C_Mandarina. Los datos de las isotermas se analizaron con las isotermas Langmuir, Freundlich, Temkin y Dubinin-Radushkevich. Se determinaron los parámetros característicos para cada isoterma y los coeficientes de correlación relacionados. La isoterma Langmuir proporciona la mejor correlación para la adsorción de Cu+2 tanto para Mandarina(act) como para C_Mandarina. La cinética de la adsorción se estudió utilizando ecuaciones de pseudoprimeros y de segundo orden, la ecuación de Elovich y la ecuación de difusión intrapartícula. La ecuación de pseudo segundo orden proporciona el mejor coeficiente de correlación entre los valores que calculados y los datos experimentales.