Cr(VI) biosorption: effect of temperature, particle size and bed height

• Candelaria Nahir Tejada-Tovar ^[1] ; Ángel Villabona-Ortíz ^[1] ; Rodrigo Ortega Toro ^[1]
  1. [1] Universidad de Cartagena

     Universidad de Cartagena

     Colombia

     
• Localización: Revista Facultad de Ingeniería: Universidad de Antioquia, ISSN-e 2422-2844, ISSN 0120-6230, Nº. 96, 2020, págs. 78-86
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Biosorción de Cr(VI): efecto de la temperatura, tamaño de partícula y altura del lecho
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• Resumen
  • español

    El objetivo de la presente investigación fue evaluar el efecto de la temperatura, tamaño de partícula y altura de lecho del proceso de adsorción de Cromo (VI) usando cáscaras de plátano en sistema continuo. La experimentación se realizó en una columna de lecho empacado, ajustando la temperatura de alimentación de la solución con un controlador REX-C100 acoplado a un termopar tipo K. La concentración inicial de Cr (VI) fue fijada en 100 ppm, el pH en 2 y el caudal de alimentación de 0,75 mL/s. Los análisis fueron realizados por espectroscopia UV-Vis usando el método colorimétrico de la 1,5-Difenilcarbazida. La caracterización del material se realizó mediante espectrometría infrarroja por Transformadas de Fourier (FTIR), a partir de este análisis se determinó que los grupos funcionales OH y NH2 son los principales responsables de la formación de complejos con los cationes en solución. Además, se estableció que solo el tamaño de partícula es estadísticamente significativo. De acuerdo con el análisis de superficie de respuesta, las condiciones óptimas del proceso fueron 353.15 K, tamaño de partícula de 0,819 mm y altura de lecho de 67.768 mm. Del estudio termodinámico del proceso, se establece que es endotérmico y prevalece una adsorción química en el mismo. Los resultados obtenidos en el modelado del proceso sugieren que el modelo de Dosis-Respuesta se puede usar de manera confiable para escalar el proceso.

  • English

    The present work aimed to evaluate the effect of temperature, particle size and bed height of the chromium (VI) adsorption process using plantain peels in a continuous system. The experiment was carried out on a packed bed column, adjusting the feed temperature of the solution with a REX-C100 controller coupled to a type K thermocouple. The initial concentration of Cr (VI) was set at 100 ppm, the pH at 2 and the feed rate of 0.75 mL/s. The analyses were performed by UV-Vis spectroscopy using the colourimetric method of 1.5-diphenylcarbazide. The material was characterized by infrared spectrometry by Fourier Transforms (FTIR), from this analysis, it was determined that the OH and NH2 functional groups are the main responsible for the formation of complexes with the cations in solution. Also, it was established that only the particle size is statistically significant. According to the response surface analysis, the optimum conditions of the process were 353.15 K, a particle size of 0.819 mm and a bed height of 67.768 mm. From the thermodynamic study of the process, it is established that it is endothermic and the chemical adsorption prevails in it. The results obtained in the process modelling suggest that Dose-Response can be used reliably to scale the process.