Exitosa defensa de tesis de Maestría en Química Ambiental

El miércoles 26 de mayo del corriente, se llevó a cabo en la modalidad virtual la defensa final de tesis de Nelson Federico Colmán Pedrozo, estudiante de la “Maestría en Química Ambiental” (CONACyT POSG 17-105), programa de postgrado adjudicado por el CONACYT. La tesis se titula “Evaluación de cáscara de arroz como Adsorbente natural para la remoción del colorante RB222 en solución acuosa” y fue realizada bajo la tutoría del Prof. Dr. Juan Daniel Rivaldi y el Prof. Dr. Michel Galeano.

El trabajo de investigación , tuvo por objetivo evaluar la capacidad de cáscaras de arroz tratadas químicamente como material adsorbente alternativo para la
depuración de efluentes del colorante azul reactivo (Reactive Blue 222), de amplia utilización en la industria textil en el país.

Resultados y conclusiones del trabajo de investigación realizado por el estudiante:

  1. Fue posible determinar el desempeño de cáscaras de arroz como adsorbente del colorante RB222, al mismo tiempo, se logró caracterizar la cinética, el equilibrio y la eficiencia de remoción en columna de lecho fijo. El tratamiento de hidrólisis alcalina de las cáscaras de arroz promovió alteración de la morfología superficial, evidenciada por las microfotografías obtenidas por microscopia electrónica de barrido.
  2. El análisis de varianza (ANOVA) indicó la significancia de la variable pH y concentración inicial de colorante sobre la eficiencia de remoción del colorante por las cáscaras de arroz. A menor pH (2,0) y menor concentración inicial (20 mg/L) se alcanzó la mayor eficiencia de remoción (77%).
  3. El modelo cinético de pseudo segundo orden es el que mejor describe al sistema de adsorción colorante-cáscara de arroz para un periodo de 180 minutos, y concentraciones iniciales de 100 y 150 mg·L-1

En base a dichas concentraciones, el modelo de Weber-Morris sugiere que la difusión intra-partícula no es el único mecanismo implicado en la adsorción. La velocidad de adsorción y la cantidad adsorbida por gramo de cáscara aumentó con el incremento de la concentración inicial.

  1. La máxima adsorción registrada en el equilibrio fue de 1,75 mg·g-1, correspondiente a la solución más concentrada de colorante. El modelo de Freundlich se ajustó mejor a los datos experimentales (R2 =0,997), con un valor de n igual a 2,151, el cual es termodinámicamente favorable (n>1). Sin embargo, el coeficiente kF menor a 1 sugiere una baja capacidad de adsorción para el colorante RB222.
  2. En el ensayo en columna de lecho fijo se registró una adsorción aparente igual a 1,092 mg·g-1, y una eficiencia global de 21,63%. Nuevos estudios deberán ser realizados para optimizar el proceso de remoción de colorante en columna de lecho fijo.
  3. En líneas generales, las cáscaras de arroz tratadas con hidróxido de sodio y ácido nítrico demostraron ser capaces de adsorber el colorante RB222 de una solución acuosa. En comparación con otros materiales adsorbentes y otros colorantes, su capacidad no es muy elevada. Sin embargo, se sugiere su posible utilidad en las últimas etapas del tratamiento de efluentes contaminados con este colorante, trabajando con bajas concentraciones y utilizando columnas de lecho fijo en serie.
  4. Futuros trabajos incluirán el estudio de adsorción de otros colorantes reactivos utilizados en la industria textil en nuestro país, así como otros materiales lignocelulósicos con potencial aplicación como bioadsorbente.