Alternativa de remoción de cromo hexavalente de soluciones acuosas usando epicarpio de café - Arequipa 2018

Abstract

"El cromo es uno de los metales pesados que presenta múltiples aplicaciones industriales que conllevan a un aumento de la concentración de dicho metal en el agua (efluentes industriales), aire (combustión de carbón) y suelos (eliminación de desechos), donde el metal termina en las formas de cromo trivalente (forma no toxica) y cromo hexavalente (forma tóxica). Por otro lado, la fabricación de productos químicos, cuero y textiles, pintura electrostática o también llamada pintura en polvo, entre otras, son las principales actividades humanas que conducen a un aumento de las concentraciones de Cr (VI) en el medio ambiente, específicamente en lechos acuosos, en tal sentido el presente trabajo propone una alternativa de remoción de Cr (VI) en soluciones acuosas utilizando epicarpio de café, para ello, en primer lugar se evaluaron los parámetros de linealidad, precisión y sensibilidad del método analítico para la determinación de Cr (VI) por espectrofotometría visible dando como resultado que el método es lineal con un R2 de 0.9981, es preciso con un DSR de 0.73 % y los límites de detección y cuantificación son 0.0117 mg/L y 0.0208 mg/L de cromo (VI) respectivamente. En segundo lugar, se determinó los parámetros óptimos de adsorción mediante un diseño factorial 23 evaluando factores de pH (2 - 4), tamaño de partícula (75 – 150 μm y 150 – 300 μm) y cantidad de adsorbente (2 - 4 g) con una concentración inicial de 76.79 mg/L de Cr (VI), un volumen de 300 mL y un tiempo de agitación de 120 min dando como resultado que la mayor adsorción (93.54 %) es a un pH=2, tamaño de partículas de 75 – 150 μm y 2 gramos de adsorbente. En tercer lugar, se realizó estudio cinético, comparando modelos matemáticos de primer orden, segundo orden y modelamiento matemático exponencial de decaimiento Tipo 2 dando como resultado que la cinética de adsorción de cromo hexavalente sobre epicarpio de café sigue un modelo matemático de segundo orden con un R2 de 0.9817 con una cantidad Cr (VI) adsorbidos en el equilibrio de 7.982 mg por gramo de adsorbente. Finalmente, el análisis FTIR mostró que el epicarpio de café posee grupos funcionales carbonilo >C=O, hidroxilo -OH y ácido carboxílico -COOH, posteriormente el análisis FTIR posterior al tratamiento de adsorción dio como resultado la desaparición del pico 1650 cm-1 que se debería a la interacción electrostática entre los grupos funcionales protonados al anión dicromato. Palabras claves: Epicarpio de café, cromo, adsorción, lechos acuosos."