Evaluación de cáscara de arroz como adsorbente natural para la remoción del colorante Rb222 en solución acuosa

Abstract

Los colorantes azoicos son una amenaza para el medio ambiente debido a la naturaleza recalcitrante y carcinogénica de sus subproductos de degradación. Actualmente es de gran interés el tratamiento mediante bioadsorción de efluentes que contienen colorantes. Este trabajo estudió la adsorción del colorante Azul Reactivo (Reactive Blue, RB222) utilizando cáscaras de arroz químicamente tratadas como bioadsorbente. Para ello, cáscaras de granulometría entre 0,841 y 1 mm fueron hidrolizadas con solución de NaOH (5%), y luego tratadas con HNO3 (2M). Las muestras de material absorbente, obtenidas en diferentes etapas del tratamiento, fueron analizadas en cuanto al contenido de lignina, morfología (MEB) y grupos funcionales (FTIR). Por otro lado, fue evaluada la influencia del pH y la concentración inicial del colorante en la eficiencia de remoción mediante un diseño compuesto centrado en las caras. Al mismo tiempo, fue analizada la capacidad de adsorción de las cáscaras hidrolizadas y no hidrolizadas, así como la adsorción en el equilibrio y la cinética de adsorción en cáscaras hidrolizadas utilizando soluciones de 100 y 150 mg•L Por otra parte, fue determinada la eficiencia neta de remoción del colorante utilizando una columna con cáscaras tratadas y compactadas en un lecho de 15 cm. La hidrólisis permitió la remoción del 43% de la lignina y produjo cambios en la morfología de las cáscaras, así como en los espectros de transmitancia en el infrarrojo, observándose un aumento en la capacidad de adsorción de las cáscaras sometidas a este tratamiento. El análisis de varianza (ANOVA) reveló el aumento de la eficiencia de remoción al disminuir el pH y la concentración inicial del colorante. El modelo cinético de pseudo segundo orden presentó el mejor ajuste (R2>0,99 para ambas condiciones experimentales), así como la isoterma de Freundlich (R2>0,99). La máxima cantidad adsorbida registrada fue 1,75 mg•g en el equilibrio. El ensayo en columna de lecho fijo mostró una eficiencia de remoción de 21,63%. Finalmente, se concluyó que las cáscaras tratadas podrían ser de utilidad para las últimas etapas del tratamiento de efluentes contaminados con el colorante RB222.