Resumen de Estudio preliminar de la cascarilla de arroz modificada y su efecto en la adsorción de Cr(VI) en solución

Gloria María Doria Herrera, Gloria Cristina Valencia Uribe, Angelina Hormaza A., Darío de Jesús Gallego Suárez

• español

  Introducción. Se ha reportado estudios que aseguran que la cascarilla de arroz tiene una buena capacidad adsortiva en solución acuosa para la remoción de Cr(VI). Por otro lado, el reactivo de Fenton conduce a la formación de radicales hidroxilos, considerados especies altamente oxidantes lo cual ha permitido su amplia aplicación para el tratamiento de aguas. En el caso de la cascarilla de arroz, desecho de la agroindustria, es considerado un problema medioambiental debido a su acumulación, sin embargo, estos residuos poseen grandes cantidades de lignina, celulosa, hemicelulosa y óxidos de silicio, por ello es considerado un adsorbente natural eficaz para la remoción de metales pesados. La modificación química de la superficie de estos materiales aumenta la capacidad adsortiva de metales en solución. Objetivo. Determinar las condiciones para la reacción de modificación de la cascarilla de arroz con el reactivo de Fenton y establecer el efecto sobre la remoción de Cr(VI) en solución acuosa previo y posterior a la modificación. Materiales y métodos. Se analizó el efecto de variables como el pH inicial, relación [Fe+2]/ [H2O2], y tiempo de los reaccionantes, para establecer las mejores condiciones para la modificación. Posteriormente, se realizó un análisis factorial 2k con las variables concentración inicial del metal (C), acidez del medio (pH) y dosificación del adsorbente (D) para establecer los cambios en términos de porcentaje de remoción. Resultados. Se evidenció que a menor dosis de contaminante utilizada (0.7 ppm) los porcentajes de remoción alcanzaron un 90 % tanto en la cascarilla modificada como en la nativa. Conclusiones. En esta investigación, se demostró la modificación estructural de la cascarilla de arroz con el reactivo de Fenton y al incrementar la dosis de Cr(VI) se reduce el porcentaje de remoción, encontrando que la concentración del Cr(VI) es una variable significativa en la remoción del metal en solución, contrario a ello, la dosificación del adsorbente en el rango utilizado, no es una variable significativa en el modelo obtenido.

• português

  Introdução. Se há reportado estudos que asseguram que a casca de arroz tem uma boa capacidade adsortiva em solução aquosa para a remoção de Cr(VI). Por outro lado, o reativo de Fenton conduz à formação de radicais hidroxilos, considerados espécies altamente oxidantes o qual há permitido sua amplia aplicação para o tratamento de águas. No caso da casca de arroz, resíduo da agroindústria, é considerado um problema meio-ambiental devido a sua acumulação, mas, estes resíduos possuem grandes quantidades de lignina, celulosa, hemicelulosa e óxidos de silício, por isto é considerado um adsorvente natural eficaz para a remoção de metais pesados. A modificação química da superfície destes materiais aumenta a capacidade adsortiva de metais em solução. Objetivo. Determinar as condições para a reação de modificação da casca de arroz com o reativo de Fenton e estabelecer o efeito sobre a remoção de Cr(VI) em solução aquosa prévio e posterior à modificação. Materiais e métodos. Se analisou o efeito de variáveis como o pH inicial, relação [Fe+2]/[H2O2], e tempo dos reagentes, para estabelecer as melhores condições para a modificação. Posteriormente, se realizou uma análise fatorial 2k com as variáveis concentração inicial do metal (C), acidez do meio (pH) e dose do adsorvente (D) para estabelecer as mudanças em termos de porcentagem de remoção. Resultados. Se evidenciou que a menor dose de contaminante utilizada (0.7 ppm) as porcentagens de remoção alcançaram um 90 % tanto na casca modificada como na nativa. Conclusões. Nesta investigação, se demostrou a modificação estrutural da casca de arroz com o reativo de Fenton e ao incrementar a dose de Cr(VI) se reduz a porcentagem de remoção, encontrando que a concentração do Cr(VI) é uma variável significativa na remoção do metal em solução, contrário a isto, a dose do adsorvente na faixa utilizada, não é uma variável significativa no modelo obtido.

• English

  Introduction. There are several studies that affirm that rice husk has a good adsorption capacity in an aqueous solution for removing Cr(VI). On the other hand, the Fenton reagent leads to the formation of hydroxyl radicals, considered as highly oxidant species, and this has brought their wide application in water treatments. Concerning the rice husk, a waste from agricultural industries, it is regarded as an environmental problem given its accumulation, but this waste contains a lot of lignin, cellulose, hemicellulose and silicon oxides and, therefore, it is an efficient natural adsorbent to remove heavy metals. The chemical modification of these materials´ surfaces increases the adsorption capacity of metals in solutions. Objective. Determine the conditions for the modification reaction of rice husk with the Fenton reagent and establish the effect on the removal of Cr(VI) in aqueous solution before and after the modification. Materials and methods. The effect of variables such as initial pH, [Fe+2]/[H2O2] ratio and time of the reactants were analyzed in order to establish the best conditions for the modification. Then, a 2k factorial analysis was performed with the initial metal concentration (C), acidity of the medium (pH) and adsorbent´s dosage (D) variables, in order to establish the changes in terms of removal percentages. Results. It was demonstrated that with a lower dose of the contaminant (0.7 ppm), the removal percentages reached 90% in both the modified and the native husks. Conclusions. This research work demonstrated the structural modification of rice husk and the Fenton reagent and also demonstrated that, as the Cr(VI) is increased, the removal percentage is lower. Therefore, the Cr(VI) concentration is a significant variable in the metals´ removal in a solution and, the other way around, the dose of the adsorbent in the ratio used is not a significant variable in the model obtained.