Equilibrio de biosorción de plomo (II) y caracterización mediante FT-IR y SEM-EDAX en alga Ascophyllum Nodosum

• Neptalí Ale Borja ^[1] ; Víctor García Villegas ^[1] ; Andrea Yipmantin Ojeda ^[2] ; Enrique Guzmán Lezama ^[1] ; Holger Maldonado García ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional Mayor de San Marcos

     Universidad Nacional Mayor de San Marcos

     Perú

     
  2. [2] Universidad Peruana Cayetano Heredia

     Universidad Peruana Cayetano Heredia

     Perú

     
• Localización: Revista de la Sociedad Química del Perú, ISSN-e 2309-8740, ISSN 1810-634X, Vol. 81, Nº. 3, 2015, págs. 242-253
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Equilibrium of lead (II) biosorption and characterization through FT-IR and SEM-EDAX on Ascophyllum Nodosum seaweed
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• Resumen
  • español

    Se ha estudiado la biosorción de plomo en el alga Ascophyllum nodosum a 20°C y un pH inicial 4-5 empleando los modelos de isoterma de Langmuir y Freundlich. Para la estabilización del alga se empleó CaCl2. La granulometría empleada en el biosorbente fue 0-75 µm. En el análisis por espectroscopía infrarrojo con transformada de Fourier, FTIR, se observó una pequeña disminución en la señal en torno al grupo carbonilo para la muestra reticulada antes de la biosorción con el metal y después (1600,92 cm-1 a 1573,91 cm-1) y a 1400 cm-1 (que pasó de 1415,75 cm-1 a 1409,96 cm-1), sugiriendo un mecanismo de biosorción del metal por quelación bidentada con los grupos carboxilos pertenecientes a las unidades monoméricas de alginato. La banda ubicadas en 3305.99 cm-1 permitió reconocer a los grupos hidroxilos presentes en el biosorbente. La microscopía electrónica de barrido, SEM, comprobó la heterogeneidad de las partículas de biosorbente. En el espectro de rayos X con energía dispersiva, EDAX, se observó una señal muy intensa para el carbono y otra de menor intensidad para el oxígeno, características en el biopolímero. La señal del calcio pudo ser reconocida en el espectro EDAX de la muestra después del pretratamiento. Los dos picos del espectro correspondientes al elemento plomo se observaron en la muestra después del proceso de biosorción. Los datos experimentales para el equilibrio de biosorción presentaron mayor coeficiente de correlación para el modelo de isoterma de Langmuir, alcanzando una capacidad de sorción máxima, q max, igual 228 mg/g. La concentración residual de plomo (II), Ceq, en las soluciones después de haber alcanzado el equilibrio, se determinó a las 72h de iniciado el proceso, mediante espectroscopía de absorción atómica. Para el procesamiento de datos y tratamiento estadístico se empleó el programa informático Origin 6.0.

  • English

    Lead (II) biosorption on Ascophyllum nodosum seaweed at 20°C and initial pH 4-5 was studied, by using models of Langmuir and Freundlich isotherms. In order to establish seaweed, CaCl2 was used. The granulometry used in the biosorbent was 0-75 µm. In Fourier transform infrared spectroscopy, FT-IR, a shift in the signal of carbonyl group of crosslinked sample before metal biosorption and after (1600.92 cm-1 to 1573.91 cm-1) and 1400 cm-1 (that was from 1415.75 cm-1 to 1409.96 cm-1) was observed, suggesting a chelating (bidentate) character of the metal biosorption onto carboxylic groups that belongs to the units of alginate monomeric. The bands at 3305.99 cm-1 allowed the recognition of hydroxyl groups in the biosorbent. The scanning electronic microscopy, SEM, verified heterogeneity of biosorbent particles. In the energy-dispersive X-ray spectroscopy, EDAX, a very strong signal in the carbon and another less strong for the oxygen characteristic of the biopolymer were observed. The signal of calcium could be recognized in EDAX spectra of the sample after pre-treated. The two peaks that correspond to lead element were observed in the sample after biosorption process. Experimental data of biosorption equilibrium had greater correlation coefficient to Langmuir isotherm model, reaching the maximum sorption capacity, q max, of 228 mg/g. Lead (II) residual concentration, Ceq, in the solutions after getting equilibrium, was determined after 72h starting the process by atomic absorption spectroscopy. For data processing and statistic treatment, Origin 6.0 informatics program was used.