Estudio comparativo del uso de residuos de mandioca y limón crudos y tratados en la remoción de níquel (ii)

• Autores: Candelaria Tejada Tobar, Diofanor Acevedo Correa, Angel Villabona, Nórida Pájaro Gómez, María Otero
• Localización: Agrociencia, ISSN 2521-9766, ISSN-e 1405-3195, Vol. 55, Nº. 2, 2021, págs. 145-158
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Comparative study using raw and treated cassava and lemon residues in the removal of nickel (ii)
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    La contaminación creciente de los cuerpos de agua por metales pesados de diferentes actividades antropogénicas, principalmente de carácter industrial, genera un nivel de peligrosidad alto por acumulación. Estos depósitos registrados en tiempo determinado, alcanzan concentraciones altas en los organismos vivos, en especial en los alrededores de los sitios de descarga. El objetivo de esta investigación fue evaluar la capacidad de adsorción de cáscaras secas de limón (Citrus limon) y mandioca (Manihot esculenta Crantz), crudas o tratadas con ácido cítrico, para remover Ni (II) en solución acuosa sintética con 100 mg L-1 de metal. Para evaluar la adaptación y caracterizar estos bioadsorbentes, se lavaron las biomasas con agua destilada; se secaron a 90 °C durante 24 h y luego se molieron en un molino. La modificación de las cáscaras de mandioca y limón se realizó con ácido cítrico 0.6 M; seguido de pruebas de adsorción y cinética que se llevaron a cabo en un sistema discontinuo. Los biomateriales se caracterizaron por análisis químico, elemental y espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR). En ambas biomasas se encontró que carbono y celulosa son los compuestos principales. La FTIR mostró la presencia de grupos funcionales de carboxilo, amino, carbonilo e hidroxilo, que intervienen en el proceso de adsorción. Las cáscaras de limón y mandioca mostraron un 95.8% de capacidad de adsorción de iones Ni (II) y 75.69% de eliminación de los contaminantes. Los mejores tamaños de partículas adsorbentes fueron 0.5 mm para la cáscara de limón y 1 mm para la de mandioca, las dos biomasas con pH 6. Los ajustes mejores de los datos experimentales fueron el modelo de Freundlich, y el modelo de pseudo-segundo orden que describió mejor la cinética de adsorción en el proceso de remoción de Ni (II). El tratamiento de las biomasas con ácido cítrico no aportó una mejora significativa en la remoción de metales. Las condiciones mejores para un proceso de adsorción eficiente se lograron al utilizar un tamaño específico de partícula de 0.5 mm para residuos de limón y 1 mm para los residuos de mandioca.

  • English

    Increasing pollution of water bodies by heavy metals from different anthropogenic activities, mainly of industrial nature, generates a high level of danger due to accumulation. Within a given time, heavy metals reach high concentrations in living organisms, especially those around sites of discharge. The objective of this research was to evaluate the adsorption capacity of dried lemon (Citrus limon) and cassava (Manihot esculentaCrantz) peels, raw or treated with citric acid, to remove Ni (II) in synthetic aqueous solution with 100 mg L-1 of metal. To assess adaptation and characterize these bio-adsorbents, biomasses were washed with distilled water. They were dried at 90 °C for 24 h and then ground in a mill. The modification of the cassava and lemon peels was carried out with 0.6 M citric acid; followed by adsorption and kinetic tests that were carried out in a discontinuous system. The biomaterials were characterized by chemical, elemental and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis. We found that both biomasses are composed mostly of carbon and cellulose. The FTIR showed the presence of carboxyl, amino, carbonyl and hydroxyl functional groups, which intervene in the adsorption process. Lemon and cassava peels showed 95.8% adsorption capacity of Ni (II) ions, and 75.69% removal of the contaminants. The best adsorbent particle sizes were 0.5 mm for lemon, and 1 mm for cassava peel, the two biomasses at pH 6. The best fit of the experimental data was Freundlich’s model and the pseudo-second-order model best described adsorption kinetics in the Ni (II) removal process. Treatment of the biomasses with citric acid did not render a significant improvement in metal removal. The best conditions for an efficient adsorption process were achieved using a specific particle size for lemon, 0.5 mm, and 1 mm for cassava residues